پلیمر ماده‌ای است که از مونومرهای زیادی تشکیل شده است که همگی به هم متصل شده‌اند تا زنجیره‌ها را تشکیل دهند. یک مونومر می‌تواند از یک تا چند اتم تشکیل شده باشد که واحد پایه را تشکیل می‌دهند در واقع مونومرها واحدهای کوچک‌تر هستند که پلیمر را تشکیل می‌دهند.
در زبان یونانی کلمه پلیمر به معنی پلی به معنای چند و مر به معنی بخش یا قسمت تشکیل شده است. در این مقاله قصد داریم به معرفی مواد پلیمری و پلاستیک بپردازیم و علاوه بر این انواع پلیمر و همچنین مزایا و معایب استفاده از پلیمر و پلاستیک را نیز برای شما بیان کنیم برای کسب اطلاعات در این زمینه بهتر است ما را تا انتهای مقاله همراهی کنید.
پلیمر چیست؟
پلیمرها موادی هستند که از زنجیره‌های طولانی و تکرارشونده انبوهی از مولکول‌ها ساخته شده‌اند. این مواد بسته به نوع مولکول‌هایی که به هم متصل می‌شوند و نحوه پیوند آنها، خواص منحصربه‌فردی دارند. برخی از پلیمرها مانند لاستیک و پلی‌استر خم و کشیده می‌شوند. برخی دیگر مانند اپوکسی‌ها و شیشه‌ها سخت و محکم هستند. در اطراف ما انواع متنوعی از محصولات وجود دارد که از مواد پلیمری و پلاستیک ساخته شده‌اند. در واقع همه افراد در تماس با مواد پلیمری هستند از بطری آب‌گرفته تا وسایل بزرگتر نظیر تایرها و دیگر محصولات همگی از مواد پلیمری و پلاستیک تشکیل شده‌اند.
پلیمرها به دودسته کلی پلیمرهای طبیعی و مصنوعی طبقه‌بندی می‌شوند. پلیمرهای طبیعی شامل پروتئین‌های طبیعی هستند که از واحدهای کوچکی مانند اسید آمنه ساخته شده‌اند. DNA و RNA نیز اسیدهای نوکلئیک هستند که از مولکول‌های کوچک‌تری ساخته شده‌اند. از پلیمرهای مصنوعی می‌توان به مواردی همچون کیسه‌های مواد غذایی، بطری‌های نوشابه و آب، الیاف نساجی، تلفن، کامپیوتر، بسته‌بندی مواد غذایی، قطعات خودرو و اسباب‌بازی‌ها اشاره کرد که همگی حاوی پلیمر هستند.
پلاستیک به چه موادی گفته می‌شود؟
پلاستیک ماده‌ای متشکل از طیف وسیعی از ترکیبات آلی مصنوعی یا نیمه مصنوعی است که قابلیت چکش خوار شدن را دارند و یا بیان دیگر مقاومت بالایی دارند بنابراین می‌توانند به‌صورت اجسام جامد قالب‌گیری شوند. مواد پلاستیکی خاصیت ارتجاعی دارد بدین شکل بدون شکستگی به‌راحتی تغییر شکل می‌دهد.
پلاستیک‌ها معمولاً پلیمرهای آلی با جرم مولکولی بالا هستند، اما اغلب حاوی مواد دیگری هستند. آنها معمولاً مصنوعی هستند و بیشتر از مواد پتروشیمی به دست می‌آیند.
با این حال، امروزه در صنعت محصولات پلاستیکی زیادی ساخته می شود که در محیط زیست منجر به تعداد فزاینده‌ای از پلاستیک‌های ساخته شده از مواد تجدید پذیر همچون پلی لاکتیک اسید از ذرت یا سلولزی‌ها از الیاف پنبه شده است. این محصولات پلاستیک در محیط زیست تجزیه پذیر نیستند و موجب آلودگی محیط زیست می شوند که از طرفی برای سلامتی جانداران مواد خطرناکی به حساب می آیند. از مواد پلاستیکی به دلیل موارد همچون هزینه نسبتا پایین، سهولت ساخت، تطبیق پذیری و نفوذناپذیری در برابر آب، در انواع محصولات از جمله گیره پلاستیکی تا وسایل بزرگتر مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع پلیمرها و خواص آنها
پلیمرها باتوجه به ساختار بکار رفته و میزان دسترس بودن این مواد در دسته‌های مختلف طبقه بندی می‌شوند.
طبقه بندی پلیمرها بر اساس منبع دردسترس‌بودن
پلیمرها بر اساس وجود طبیعی و توانایی سنتز طبقه‌بندی می‌شوند که عبارت‌اند از:
پلیمرهای طبیعی: سلولز، لاستیک، ابریشم، پشم و غیره از جمله پلیمرهای طبیعی هستند که منبع آنها می‌تواند حیوانی و گیاهی باشد.
پلیمرهای مصنوعی: پلیمرهایی هستند که از طریق فرایندهای شیمیایی مختلف سنتز می‌شوند. به‌عنوان‌مثال می‌توان به پلی‌اتیلن، تفلون و غیره اشاره کرد.
طبقه‌بندی پلیمرها بر اساس ساختار بکار رفته در آنها
پلیمرهای خطی: زنجیره‌های مستقیم و بلندی از پلیمرها با ساختار بسیار ساده هستند. آنها دارای استحکام قابل توجهی، چگالی بالا و ویسکوزیته هستند.
پلیمرهای شاخه دار: این پلیمرها شامل زنجیره‌های بلند پلیمرهایی هستند که دارای زنجیره‌های کوچک تر و منشعب به صورت نامنظم هستند. آنها به اندازه پلیمرهای خطی قوی نیستند.
پلیمرهای متقاطع: در این نوع پلیمرها به یکدیگر متصل شده و شبکه‌ای از پیوندهای کووالانسی را تشکیل می‌دهند. در نتیجه این باعث افزایش استحکام کششی پلیمرها می‌شود.
طبقه بندی پلیمرها بر اساس پاسخ حرارتی آنها
پلیمرهای ترموست: این‌گونه پلیمرها پس از حرارت دادن، نرم نمی‌شوند، بلکه در واقع از طریق فرایندی به نام پخت، تغییرات دائمی در ساختار خود ایجاد می‌کنند. این باعث افزایش استحکام آنها می‌شود و فرمی سفت وسخت به آنها می‌دهد. به‌عنوان مثال می‌توان به پلی‌اورتان‌ها، اپوکسی‌ها و غیره اشاره کرد.
پلیمرهای ترموپلاستیک: چنین پلیمرهایی پس از قرارگرفتن در معرض گرما نرم می‌شوند و در نبود گرما سرد می‌شوند. این به آنها امکان می‌دهد که دوباره شکل بگیرند و قالب بگیرند. به‌عنوان‌مثال می‌توان به نایلون، پلی‌استر و غیره اشاره کرد.
طبقه‌بندی پلیمرها بر اساس نوع مونومر مورداستفاده در آنها
همو پلیمرها: این پلیمرها از یک نوع مونومر ساخته می‌شوند. آنها ساختار ساده‌ای دارند و به راحتی می‌توان آنها را سنتز کرد. پلی‌اتیلن که در آن مونومر آتن بکار رفته نمونه بارز همو پلیمرها است.
کوپلیمرها: این پلیمرها از انواع مختلفی از مونومرها، معمولاً دو یا بیشتر ساخته می‌شوند.
طبقه‌بندی بر اساس نوع واکنش شیمیایی بکار گرفته شده
پلیمرهای افزودنی: نوع پلیمرهایی که در واکنش افزودن به دست می‌آیند به عنوان پلیمرهای افزودنی شناخته می‌شوند. پلی اکسی متیلن نمونه از این مواد پلیمری است.
پلیمرهای تراکمی: انواع پلیمرهایی که در واکنش تراکم به دست می‌آیند به پلیمرهای تراکمی معروف هستند. نایلون 6 نمونه از پلیمرهای تراکی است که در واکنش تراکم به دست می‌آید.
طبقه‌بندی بر اساس نوع آرایش مولکول‌ها
پلیمرهای کریستالی: این پلیمرها دارای مولکول‌هایی هستند که ساختار مرتبی دارند. ازاین‌رو به‌عنوان پلیمرهای کریستالی شناخته می‌شوند.
در واقع کریستال به معنی آرایش منظم مولکول‌ها است در موادی همچون پلی‌پروپیلن این آرایش مولکولی به طور صحیح رعایت شده است.
پلیمرهای آمورف: پلیمرهایی که ترتیب چینش ترتیب مشخصی ندارند به‌عنوان پلیمرهای آمورف شناخته می‌شوند. برعکس پلیمرهای کریستالی آنها پلیمرهایی را تشکیل می‌دهند که انعطاف‌پذیر و شکننده هستند.
از پلیمرها به‌منظور تولید چه محصولاتی استفاده می‌شود؟
به دلیل کارایی مواد پلیمری امروزه از این مواد در صنعت کشاورزی، صنعت بسته بندی، صنعت حمل نقل، پزشکی، خودروسازی و صنایع الکتریکی و الکترونیک به وفور استفاده می‌شود.
مزایای پلیمرها کدام اند؟
مواد پلیمری در ساختار مواد پلاستیکی بکار می‌روند. امروزه با توجه به پیشرفت دانش بشری محصولات پلاستیکی از مواد پلیمری ساخته می‌شوند. انعطاف پذیری و بازیافت پلیمرها از مزایای آن است به این صورت که با توجه به زمینه مصرف به انواع پارچه، پلاستیک، کابل، برگه و ...تبدیل شود.
معایب پلیمرها کدام‌اند؟
نداشتن نقطه ذوب مشخص، جامد بودن در دمای محیط، ساختار نامنظم به صورت مخروطی و بلوری شکل، مقاومت پایین در برابر اکسیژن و اشعه ماورا بنفش از جمله معایب این مواد هستند.
مزایا و معایب پلاستیک
با نگاهی به اطراف خود متوجه خواهید شد انواع متنوعی از محصولات پلاستیکی روزانه استفاده می‌شود. بطری‌های پلاستیکی از محصولاتی ساخته شده‌اند که به راحتی در محیط زیست تجدیدپذیر نیستند. از معایب این مواد پلاستیکی می‌توان به مواردی همچون میزان آلودگی در محیط‌زیست، نرخ بازیافت پایین، نرخ ضایعات بالا و ساختار شیمیایی آن اشاره کرد.
مواد پلاستیکی در کنار معایب خود مزایای هم دارد و به همین دلیل اکثر افراد در طول روز از این محصولات بیشتر استفاده می‌کنند. نگهداری از مواد غذایی، استریل و بهداشتی کردن لوازم بهداشتی، اشغال کردن فضای کمتر و قیمت پایین این محصولات از مزایای بی‌شمار مواد پلاستیکی هستند.
سخن پایانی
پلیمرها و پلاستیک امروزه در صنعت به وفور استفاده می‌شود. هرکدام از این مواد دارای مزایا و معایبی بود که در این مقاله آنها را بیان کردیم امید است که در این زمینه توانسته باشیم اطلاعات مفیدی را در اختیار شما گذاشته باشیم.
