پلیمر(polymer) که در لغت‌نامه فارسی از آن به اسم درشت‌مولکول یا بسپار یاد می‌شود، همانطور که از نام فارسی آن مشخص است، یک مولکول می‌باشد که از واحد هایی تکراری به نام مونومر(monomer) تشکیل شده است. پلیمرها انواع مختلفی دارند و هر‌جایی می‌توانند وجود داشته باشند.خیلی‌ها وقتی اسم پلیمر به گوششان می‌خورد تنها به پلاستیک فکرمی‌کنند، درصورتی که پلیمرها از درون سلول‌های بدن ما به عنوان پروتئین‌ها که واحدهای مونومر آن آمینواسید می‌باشد وجود دارند تا پلیمرهای طبیعی دیگر، مانند پشم گوسفندان، DNA، نشاسته و… ؛ در ادامه به معرفی کامل انواع پلیمرها می‌پردازیم.
انواع پلیمر چیست
پلیمرها را می‌توان به دسته های مختلفی تقسیم کرد، از جمله این تقسیم‌ها می‌توان تقسیم پلیمرها ازلحاظ طبیعی یا مصنوعی بودن، تقسیم پلیمرها ازلحاظ منشاء، تقسیم پلیمرها ازلحاظ خواص فیزیکی وشیمیایی، تقسیم پلیمرها از لحاظ اثر پذیری در برابر حرارت و دسته بندی‌های مختلف دیگر را نام برد.
مهمترین و اولین دسته‌بندی پلیمرها، تقسیم بندی آن‌ها به انواع پلیمرهای مصنوعی و پلیمرهای طبیعی می‌باشد. بطور کلی پلیمرهای طبیعی از انواع بسپار‌ها می‌باشند که ازمنابع گیاهی و حیوانی در طبیعیت به دست می‌آید، خیلی از این پلیمرها درواکنش های بدن ما نیز ساخته می‌شوند مثل ساخت پروتئین های عملکردی سلول‌ها که در واکنش‌های ترجمه سلولی با پیوند دادن آمینواسید‌ها، پروتئین‌های مورد نیازعملکردی سلول ها مانند انواع آنزیم‌ها ساخته می شود. از پروتئین‌های گیاهی می‌توان نشاسه را نام برد این بسپار از اتصال مونومر‌هایی به اسم گلوکز ساخته شده است. پلیمرهای مصنوعی ازانواع پلیمرها می‌باشند که در آزمایشگاه‌ها توسط انسان با واکنش پلیمری یا پلیمریزاسیون تولید می‌شوند. پلیمرهای مصنوعی کاربرد‌های فراوانی دارد و با پیشرفت علم می‌توان انواع مختلفی از آن ها را ساخت از پلاستیک‌های نازک تا لوله‌های بزرگ فاضلاب و جلیقه‌های ضدگلوله که از پلاستیک فشرده می‌باشد.
دسته بندی پلیمرها
در قسمت قبلی انواع پلیمرها را بطور کلی برسی کردیم، دراین قسمت سعی داریم از دسته بندی‌های نام برده شده توضیحی در مورد آن‌ها بدهیم.
انواع پلیمرها از لحاظ اثر پذیری در مقابل حرارت
در این مورد پلیمرها به دو دسته گرمانرم(ترموپلاستیک) و گرماسخت(ترموست) تقسیم می‌شوند. پی وی سی ،پلی پروپن و پلی اتن‌ها ازجمله ترموپلاستیک‌ها هستند، این دسته از پلیمرها در اثر حرارت نرم شده و شکل پذیر می‌شوند و هنگامی که دردمای اتاق قرار بگیرند جامد می‌شوند.
سلیکون، اپوکسی و یورتان ها از جمله ترموست‌ها هستند، ویژگی این دسته از پلیمرها این است که در مقابل حرارت برخلاف ترموپلاستیک‌ها قابل ذوب و شکل پذیری نمی‌باشند و در اثر حرارت تخریب می‌شوند.
انواع پلیمرها از لحاظ زنجیره
پیوند های پلیمرها به سه دسته پیوند عرضی، خطی و شاخه‌ای تقسیم می‌شوند. در پلیمرهای خطی مونومرها بصورت خطی به‌یکدیگر متصل شده‌اند و زنجیره‌های بلندی را تشکیل می‌دهند. این مدل از پلیمرها چگالی بیشتری نسبت به شاخه دار‌ها دارند و مقاومت آن‌ها بیشتراست و معمولا کاربرد آن‌ها برای ساخت قسمت‌های محکم ساز‌ها می‌باشد، مثل ساخت لوله ها یا ساخت بطری‌ها استفاده می‌شوند.
پلیمرهای شاخه‌دار انواعی از پلیمرها می‌باشند که مونومر‌های آن‌ها در طی واکنش بصورت خطی کنار‌هم قرار نمی‌گیرند و به صورت شاخه‌ای به یکدیگر متصل می‌شوند، شاخه‌ای بودن این پلیمرها باعث شده تا فاصله بین مولکولی آن‌ها نسبت به پلیمرهای خطی بیشتر باشد و به‌همین دلیل نقطه ذوب آن‌ها پایین‌تر از پلیمرهای خطی می‌باشد. این پلیمرها در ساخت نایلون‌ها و سلفون‌ها کاربرد دارند.
پلیمرهای دارای پیوند عرضی از انواع پلیمرهای دارای پیوند سه‌بعدی و شبکه‌ای می‌باشند. پیوند‌های عرضی آن باعث شده تا ساختار شبکه مانند و سه بعدی به خود بگیرد و دارای استحکام بالایی می‌باشد.
انواع پلیمرها از لحاظ تعداد مونومر
پلیمرها از لحاظ تعداد مونومر به دو دسته هموپلیمر و کوپلیمر دسته‌بندی می‌شوند. هموپلیمرها دسته‌ای از پلیمرها می‌باشند که مونومرها یا واحدهای تکرار شونده آن‌ها تنها از یک نوع مونومر باشد، پلی‌اتن از انواع هموپلیمرها می‌باشد که واحدهای سازنده آن همگی اتن می‌باشد. مولکول‌های گازاتن در شرایط مناسب با شکستن یک پیوند به یکدیگر متصل شده و زنجیره بلندی از این پیوند به وجود می‌آید که پلی‌اتن نام دارد.
کوپلیمر‌ها از انواع پلیمرها هستند که مونومر‌های آن از دو ماده مختلف یا بیشتر تشکیل شده است،به فرایندی که در آن کوپلیمر تشکیل می شود کوپلیمریزاسیون می‌گویند.ازانواع کوپلیمر‌ها می‌توان به آکریلو‌نیتریل‌بوتادین‌استارین(ABS) اشاره کرد.
انواع پلیمرها بر اساس رفتار در مقابل حرارت:
پلاستیک ها از لحاظ رفتار در مقابل حرارت به دو دسته ترموپلاستیک ها و ترموست ها تقسیم بندی می شوند.
- ترموپلاستیک ها: ترموپلاستیک ها یا گرمانرم ها پلیمرهایی هستند که به راحتی در اثر حرارت در شکل های متنوع قالب گیری شده و سپس در دمای اتاق خنک شده و قابل استفاده خواهند بود. یعنی در معرض حرارت نرم شده و با خنک شدن مجددا سفت خواهند شد. مانند پلی اتیلن، پی وی سی، پلی پروپیلن، پلی استایرن و…
ترموپلاستیک ها شامل زنجیره های بلندی هستند که هریک نیز ممکن است گروه ها یا زنجیره های جانبی داشته باشند. در طول فرایند و شکل دهی آن ها بر اثر حرارت ترموپلاستیک ها دچار هیچ نوع واکنش شیمیایی نمی شوند. ترموپلاستیک ها وقتی که در معرض حرارت قرار می گیرند، قابلیت جریان یافتن دارند و به راحتی به شکل قالب های مختلف در می آیند.
- ترموست ها: ترموست ها یا گرماسخت ها پلیمرهای سخت و غیر قابل ذوب در برابر حرارت هستند. این پلیمرها در اثر حرارت نرم نمی شوند و امکان قالب گیری مجدد آن ها وجود ندارد. ترموست ها پلیمرهایی دارای پیوند های عرضی هستند که قابلیت استفاده مجددا در آن ها وجود ندارد.
در رزین های ترموست گروه های فعال مولکولی در طول فرایند ساخت، تشکیل پیوند های عرضی بین مولکول ها را می دهد. این پیوند های عرضی یا اصطلاحا پخت شدن ماده امکان نرم شدن ماده در اثر حرارت را نمی دهد. مواد ترموست عموما به صورت کامپاند های نیمه پلیمریزه شده یا مایع مخلوط پلیمر-مونومر عرضه می شوند تا واحدهای تولیدی بتوانند آن ها را به شکل محصول نهایی دراورده و سپس پخت کنند.
به عبارت دیگر، ترموست ها از طریق روش هایی مانند گرمادهی یا تشعشع و … پخت می شوند. فرایند پخت به علت همان پیوند های عرضی که به ان اشاره شد غیر قابل برگشت است. یعنی با گرم شدن مجدد برخلاف ترموپلاستیک ها این مواد به صورت جامد باقی می مانند تا جایی که شروع به تخریب کنند.
از مهمترین ترموست ها می توان به فنولیک ها، اوره، ملامین، اپوکسی، آلکیدها، پلی استرها، سیلیکون و یورتان اشاره کرد.
رشته پلیمر چیست
رشته مهندسی پلیمر از رشته‌های محبوب و دارای بازارکار خوبی می‌باشد، چراکه علم پلیمر از نیازهای اساسی اکثر صنایع می‌باشد.محیط کاری این رشته در آزمایشگاه‌ها و کارخانه‌ها می‌باشد. نیاز روز افزون دنیا به محصولات پلیمری و گستردگی کاربرد این رشته در صنایع مختلف از جمله صنایع پوشاک، تجهیزات پزشکی، تجهیزات ساختمانی، صنایع خودروسازی، صنایع بسته بندی غذایی و…باعث شده که این رشته در سراسر دنیا دارای بازارکار و پرطرفدار باشد.
منبع : پلیمر چیست
