پلیمر

بَسپار[1] یا پلیمر (به انگلیسی: Polymer) یک درشت‌مولکول است که از تعداد زیادی واحد تکرارشونده تشکیل شده‌است. هر دو پلیمر مصنوعی و پلیمر طبیعی نقش‌های اساسی و همه گیر را در زندگی روزمره ایفا می‌کنند. واژهٔ بسپار فارسی است و از دو بخش بس (بسیار) و پار (پاره، قطعه) ساخته‌شده‌است.[2] واژه «پلیمر» از دو بخش یونانی «polys» به معنای بسیار و «meros» به معنی قسمت، پاره یا قطعه گرفته شده‌است.

ریزساختاری از قسمتی از ساختار دی‌ان‌ای پلیمرزیستی

گونه‌های بسپار

شمار واحدهای تکرارشونده[3] در یک مولکول بزرگ درجه بسپارش یا درجه پلیمریزاسیون نامیده می‌شود. بسپارهایی که تنها از یک نوع واحد تکرار شونده ساخته‌شده‌اند، جوربسپار[4] و آنهایی که از چند گونه واحد تکرارشونده تشکیل شده‌اند، همبسپار[5] نامیده می‌شوند. گاهی لفظ ترپلیمر[6] نیز برای محصولات حاصل از بسپارش سه تک‌پار به کار می‌رود. در عین حال، در مورد محصولاتی که با بیش از سه تک‌پار بسپارش شده‌اند، لفظ ناجوربسپار[7] رایج است.

بیشتر مواد اساسی همچون پروتئین، چوب، کتین، لاستیک خام (کائوچو) و رزین‌ها بسپار هستند. بسیاری از مواد مصنوعی همچون پلاستیک‌ها، الیاف مصنوعی (نایلون، ریون و…)، چسب‌ها، شیشه و چینی مواد پلیمری هستند.

دسته‌بندی پلیمر

بسپارها به دو دسته بسپارهای طبیعی و بسپارهای مصنوعی تقسیم می‌شوند. البته بسپارها را به روش‌های مختلف دیگری نیز دسته‌بندی نیز می‌کنند. دسته‌بندی زیر بر اساس ساختار بسپار انجام شده‌است.

بسپارها از نظر اثر پذیری در برابر حرارت به دو دسته گرمانرم‌ها (ترموپلاستیک‌ها)[8] و گرماسختها[9](ترموست‌ها) تقسیم می‌شوند. گرمانرم‌ها، پلیمرهایی هستند که در اثر گرم کردن ذوب می‌شوند در حالی که گرماسخت‌ها، بسپارهایی هستند که در اثر گرما ذوب نمی‌شوند بلکه در دماهای بسیار بالا به صورت برگشت‌ناپذیری تجزیه می‌شوند. بسپارها دارای خواص ویسکو الاستیک هستند و منشأ این پدیده، در گرمانرم‌ها گره خوردگی زنجیره‌ها و در گرماسخت‌ها گره خوردگی زنجیره‌ها و اتصالات شبکه‌ای آن‌ها در هم است.

آلیاژ سازی پلیمر

مهم‌ترین دلایل اقتصادی آلیاژسازی بسپارها، عبارتند از:

  1. بکارگیری بهتر و بیشتر از بسپارهای مهندسی، به وسیلهٔ آمیزش آن‌ها با گونه‌های ارزان قیمت.
  2. تهیه مواد با خواص مورد نظر.
  3. دست‌یابی به آلیاژهایی با کارایی بالا با استفاده از بسپارهایی که اثرات هم‌افزایی (Synergistic) دارند.
  4. تنظیم ترکیب درصد اجزاﺀ آلیاژ با مشخصات مورد نیاز مصرف‌کننده.
  5. بازیافت پسماندهای پلاستیک‌های مصرفی و وارد کردن آن‌ها در آلیاژسازی.

نکتهٔ مهمی که وجود دارد این است که انتخاب اجزا آمیزه باید به گونه‌ای باشد که مزایای پلیمر اول پوشانندهٔ معایب پلیمر دوم باشد.

افزودنی‌های بسپار

افزودنی‌های بسپار یک نوع از افزودنی‌های شیمیایی بتن می‌باشند، این مواد برای تصحیح خواص فرآورده‌های بسپاری به کار می‌رود. این مواد عبارتند از:

  • نرم‌کننده‌ها: نرم‌کننده‌ها[10] افزودنی‌هایی هستند که انعطاف‌پذیری ماده‌ای را که به آن افزوده می‌شود را افزایش می‌دهد. این مواد علاوه بر صنعت پلیمر در بتون و سیمان نیز کاربرد دارد. نرم‌کننده‌های پلاستیک‌ها معمولاً از دستهٔ فتالات‌ها هستند که انعطاف‌پذیری و دوام پلاستیک را افزایش می‌دهند. عملکرد این مواد به این صورت است که با قرار گرفتن بین مولکول‌های مواد پلیمری فضاهای خالی را افزایش داده و موجب پایین آمدن دمای ذوب کریستالی[11] و در نتیجه نرم‌تر شدن پلیمر می‌شود.
  • پایدارکننده‌ها
  • رنگدانه‌ها: رنگدانه‌ها[12] موادی هستند که برای رنگ کردن و دادن خاصیت رنگی به پلیمر استفاده می‌شود و شامل رنگدانه‌های آلی و معدنی می‌شود.
    • رنگدانه‌های معدنی:[13]
      رنگدانه‌های غیرآلی، نمک‌های فلزی و اکسیدها هستند. این عوامل رنگزا می‌توانند یک لایه از یک جسم پلاستیکی را با رفتار قابل پیش‌بینی رنگی کنند. اکثر این عوامل رنگزا دارای ذراتی با ابعاد میانگین بین ۰/۲ تا ۱/۰ مسلام.

تولیدکنندگان، رنگ‌های مرغوب را با زدودن ذرات بالاتر از ۵ میکرون، تولید می‌کنند. رنگدانه‌های غیرآلی به جز چند استثناء، مواد خام ارزان قیمت هستند که. به خاطر دوام نسبتاً پایین این رنگ‌ها، این رنگدانه‌ها همیشه بهترین کیفیت را ندارند.

    • رنگدانه‌های آلی:[14] رنگدانه‌های آلی، گسترهٔ وسیعی از لحاظ پیچیدگی ساختاری دارند؛ که ساختار این مواد می‌تواند به سادگی کربن سیاه یا به پیچیدگی ساختار چهارتایی رنگدانه‌های فتالوسیانین[15] باشد. استفاده از رنگدانه‌های آلی در آلیاژها و آمیخته‌های پلیمری به سرعت در حال افزایش است که این افزایش نتیجه‌ای از دیدگاه کاهش مصرف فلزات سنگین است. به‌طور نمونه، دوام رنگدانه‌های آلی ۱۰–۲۰ بار بیشتر از رنگ‌های غیرآلی مورد مقایسه‌است و این به خاطر این است که رنگ‌های آلی ذرات کوچکتری نسبت به رنگ‌های غیرآلی دارند.[16]
  • پرکننده‌ها
  • آنتی استاتیک (عامل ضد الکتریسیته ساکن)
  • آنتی اکسیدانت (عوامل ضد اکسایش)
  • آنتی یو وی (پایدارکننده نوری)

رشته دانشگاهی پلیمر

رشته دانشگاهی پلیمر یکی از گرایشهای شیمی و مهندسی شیمی می‌باشد. این گرایش تا سال ۱۳۶۲ یکی از گرایش‌های مهندسی شیمی بود اما در حال حاضر به عنوان یک رشته مستقل با دو گرایش صنایع پلیمر و تکنولوژی و علوم رنگ در دانشگاه‌ها و مراکز آموزش عالی ارائه می‌شود، البته هنوز نیز در شماری از دانشگاه‌های کشور مهندسی پلیمر یکی از گرایش‌های مهندسی شیمی است.

جستارهای وابسته

پانویس
  1. بَسپار و پلیمر -هر دو- واژه‌های مصوب فرهنگستان زبان و ادب فارسی به جای polymer در انگلیسی هستند. «فرهنگ واژه‌های مصوّب فرهنگستان: ۱۳۷۶ تا ۱۳۸۵، بخش لاتین». فرهنگستان زبان و ادب فارسی. ص. ۱۵۷. بایگانی‌شده از اصلی در ۱۲ مه ۲۰۱۲. دریافت‌شده در ۲۳ ژانویه ۲۰۱۲.
  2. «نسخه آرشیو شده». بایگانی‌شده از اصلی در ۲۷ فوریه ۲۰۰۷. دریافت‌شده در ۲۶ ژوئن ۲۰۰۸.
  3. unit cell
  4. Homopolymer
  5. copolymer
  6. Terpolymer
  7. Heteropolymer
  8. thermoplastic
  9. thermoset
  10. plasticizer
  11. glass transition temperature
  12. Pigment
  13. Inorganic pigments
  14. organic pigments
  15. Phthalocyanine
  16. http://www.rasekhoon.net/Article/Show-39464.aspxافزودنی‌های رنگزا در پلاستیک‌ها
    عنوان تصحیح شده توسط ربات

منابع
  • Contemporary polymer chemistry by Harry R. Allcock, Frederick W. Lampe and James E. Mark- third edition- Pearson Education, Inc- 2003- U.S.A
  • حدادی اصل، وحید. تکنولوژی پلیمرها
  • کتاب پلاستیکهای گرمانرم تألیف س.س. شوارتز و س.ه. گودمن و ترجمه آقایان مهندس علی عباسیان و مهندس سام منوچهری و دکتر حسین نازک دست

کتاب‌شناسی
  • Cowie, J. M. G. (John McKenzie Grant) (1991). Polymers: chemistry and physics of modern material. Glasgow: Blackie. ISBN 0-412-03121-3.
  • Ezrin, Myer. (1996). Plastics failure guide: cause and prevention. Munich ; New York: Hanser Publishers: Cincinnati. ISBN 1-56990-184-8.
  • Hall, Christopher (1989). Polymer materials (2nd ed.). London; New York: Macmillan. ISBN 0-333-46379-X. Archived from the original on 11 February 2014. Retrieved 22 February 2014.
  • Lewis, P. R. (Peter Rhys); Reynolds, Ken.; Gagg, Colin. (2004). Forensic materials engineering: case studi. Boca Raton: CRC Press. ISBN 0-8493-1182-9.
  • Wright, David C. (2001). Environmental Stress Cracking of Plastics. RAPRA. ISBN 978-1-85957-064-7.
  • Lewis, Peter Rhys (2010). Forensic polymer engineering: why polymer products fail in service. Cambridge [etc.]: Woodhead Publishing. ISBN 1-84569-185-7.
  • Workman, Jerome; Workman, Jerry (2001). Handbook of organic compounds: NIR, IR, Raman, and UV-Vis spectra featuring polymers and surfactants. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-12-763560-6.

پیوند به بیرون
در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ پلیمر موجود است.
معنای پلیمر را در ویکی‌واژه، واژه‌نامهٔ آزاد، ببینید.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.