پلیمرها یک نوع ماده هستند که در آنها یک یا چند واحد تکراری، به صورت زنجیره ای و به هم پیوسته‌اند. این واحدهای تکراری با نام “monomer” شناخته می‌شوند و با افزودن یکدیگر، زنجیره‌های بلندی را تشکیل می‌دهند.
مثال‌هایی از پلیمرها عبارتند از: پلی استایرن، پلی‌اتیلن، پلی‌وینیل کلراید، پلی‌استیرون، پلی‌آمید، پلی‌استر و …
پلیمرها دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی هستند که از جمله آنها می‌توان به مقاومت بالا در برابر رطوبت، سختی، انعطاف پذیری مناسب، شفافیت، نفوذپذیری گاز و ضد زنگ بودن اشاره کرد.
پلیمرها در صنایع مختلفی همچون خودروسازی، بسته بندی، پوشاک و لوازم خانگی استفاده می‌شوند و با توجه به نوع واحدهای تکراری و روش ساخت آنها، خواص متفاوتی را پیدا می‌کنند.
تعریف پلیمر
در واقع، پلیمرها یک دسته از مواد شیمیایی هستند که از واحدهای تکراری ساخته شده‌اند که به عنوان مونومر شناخته می‌شوند. با اتصال مونومرها با یکدیگر، زنجیره‌های بلندی به وجود می‌آید که به عنوان پلیمر شناخته می‌شود. پلیمرها در بسیاری از مواد استفاده می‌شوند، از جمله در صنایع خودروسازی، ساخت وسایل الکترونیکی، لوازم آرایشی و بهداشتی و بسیاری موارد دیگر.
تعریف ترکیبات پلیمری
در واقع، پلیمرها یک دسته از مواد شیمیایی هستند که از واحدهای تکراری ساخته شده‌اند که به عنوان مونومر شناخته می‌شوند. با اتصال مونومرها با یکدیگر، زنجیره‌های بلندی به وجود می‌آید که به عنوان پلیمر شناخته می‌شود.
پلیمرها در بسیاری از مواد از جمله در صنایع خودروسازی، ساخت وسایل الکترونیکی، لوازم آرایشی و بهداشتی و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌شوند. به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خود، پلیمرها به عنوان یک جایگزین ارزان قیمت با خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب برای مواد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
طبقه بندی انواع پلیمرها
- انواع پلیمرها از لحاظ منشا
پلیمرهای طبیعی (مانند چوب، پنبه، لاتکس و…) و پلیمرهای مصنوعی (مانند پلی اتیلن، پلی استایرن، پلی کربنات و…)
- انواع پلیمرها از لحاظ واکنش به حرارت
پلاستیک های حرارتی (با دمای ذوب بالا و نمی توانند با حرارت شکل داده شوند) و پلاستیک های حرارتی قابل فرآوری (با دمای ذوب پایین و می توانند با حرارت شکل داده شوند)
- انواع پلیمرها از لحاظ ساختار زنجیره ها
پلیمرهای خطی، شاخه دار، تراریخته، صلب شده و لایه ای
- انواع پلیمرها از لحاظ بلورینگی
پلیمرهای بلورین، نیمه بلورین و غیر بلورین
- انواع پلیمرها بر پایه مونومر
پلی اتیلن، پلی استایرن، پلی وینیل کلراید و…
- انواع پلیمرها از لحاظ کاربرد و خواص فیزیکی
پلاستیک های سخت و نفوذپذیر، پلاستیک های الکتریکی، پلاستیک های نرم و انعطاف پذیر و…
- انواع پلیمرها از لحاظ آرایش تاکتیسیته
پلیمرهای ایزوتاکتیک، سین-تاکتیک و آتاکتیک.
انواع پلیمر طبیعی
- نشاسته (Starch):
نشاسته یک پلیمر طبیعی است که در گیاهان به عنوان اندوخته غذایی استفاده می‌شود. نشاسته از واحدهای گلوکز تشکیل شده است و به صورت ذخیره شده در دانه‌های گیاهی، مانند گندم، جو، سیب زمینی و ذرت یافت می‌شود. نشاسته به عنوان یک منبع انرژی برای انسان و حیوانات بسیار مهم است و در صنایع غذایی نیز به عنوان قوام دهنده و ضخیم کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- سلولز (Cellulose):
سلولز یک پلیمر طبیعی است که در سلول‌های گیاهی وجود دارد و ماده اصلی دیواره سلولی گیاهان است. سلولز نیز مانند نشاسته از واحدهای گلوکز تشکیل شده است، اما در سلول‌های گیاهی به شکل زنجیره‌ای بلند و فشرده‌ای ترکیب شده است که قابلیت هضم برای بسیاری از حیوانات را ندارد. سلولز به عنوان یکی از مهمترین مواد سازنده در صنایع چوب، کاغذ، الیاف و پوشش‌های گیاهی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- پروتئین (Proteins):
پروتئین‌ها یک نوع پلیمر طبیعی هستند که از زنجیره‌های طولانی از آمینو اسیدها تشکیل شده‌اند. پروتئین‌ها در سلول‌ها و بافت‌های مختلف بدن وجود دارند و در وظایف مختلفی از جمله ساختاردهی، حمل و نقل، فعالیت آنزیمی، سیگنال دهی و دفاعی نقش دارند.
پروتئین‌ها به عنوان یکی از مهمترین مواد غذایی برای بدن انسان و حیوانات بسیار مهم هستند و در صنایع مختلف نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله در صنایع غذایی، داروسازی، کشاورزی، نساجی و پلاستیک.
- اسیدهای نوکلئیک (Nucleic Acids):
اسیدهای نوکلئیک پلیمرهایی هستند که از نوکلئوتیدها تشکیل شده‌اند و دو نوع DNA و RNA وجود دارند. DNA (Deoxyribonucleic Acid) که در هسته سلول قرار دارد، اطلاعات ژنتیکی را برای ساختار و فعالیت سلول‌ها و ارثیه یکسانی که از نسل به نسل منتقل می‌شود، ذخیره می‌کند.
RNA (Ribonucleic Acid) نیز در سلول‌ها وجود دارد و به عنوان پیام‌رسانی برای انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به سایر قسمت‌های سلول، و همچنین برای ساخت پروتئین‌ها نقش دارد. این اسیدهای نوکلئیک در صنایع مختلف مانند تشخیص بیماری‌ها، داروسازی، بیوتکنولوژی، مطالعات ژنتیکی و زیست‌فناوری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترکیبات پلیمری مصنوعی
- پلاستیک:
پلاستیک‌ها موادی هستند که با تحت فشار و حرارت قابل شکل‌دهی هستند و می‌توان از آنها در تولید محصولات مختلفی مانند بطری‌ها، لوله‌ها و کیسه‌ها استفاده کرد. پلاستیک‌ها به دلیل مقاومت خوب در برابر نیروی وارده، سبکی و قابلیت بازیافت بالا، در بسیاری از صنایع جایگاه خود را پیدا کرده‌اند.
- لاستیک:
لاستیک‌ها نیز همانند پلاستیک‌ها از پلیمرهای مصنوعی ساخته می‌شوند، اما معمولاً در صنایع مختلف به دلیل ویژگی‌های خاصی مانند افزایش طول در دمای بالا و برگشت به حالت اولیه بعد از قطع تنش، استفاده می‌شوند. لاستیک‌ها در تولید لاستیک خودرو، لوله‌های لاستیکی و صنایع پوشاک بکار می‌روند.
- کامپوزیت:
کامپوزیت‌ها موادی هستند که از دو یا چند ماده با خواص مختلف تشکیل شده‌اند و در نتیجه خواص مختلفی همچون مقاومت بالا در برابر خمش و کشش، سبکی و سختی بالا دارند. کامپوزیت‌ها در تولید قطعات هواپیما، قایق‌ها و تجهیزات ورزشی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- رنگ:
رنگ‌ها نیز پوشش‌هایی هستند که از پلیمرهای مختلفی ساخته می‌شوند و مورد استفاده در تزئین و حفاظت از سطوح مختلف قرار می‌گیرند. رنگ‌ها می‌توانند خواص مختلفی مانند مقاومت در برابر خوردگی و حرارت، چسبندگی و سایش پذیری را داشته باشند و در بسیاری از صنایع مانند صنایع خودروسازی، ساختمانی و صنایع چوب و مبلمان استفاده می‌شوند.
- چسب:
چسب‌ها نیز از پلیمرهای مصنوعی ساخته می‌شوند و در تمامی صنایع به عنوان وسیله‌ای برای اتصال مواد مختلف به یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. خواصی مانند چسبندگی، مقاومت در برابر حرارت و رطوبت، انعطاف پذیری و زمان خشک شدن در تعیین کیفیت چسب مهم هستند. چسب‌ها در تولید محصولات صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- فوم:
فوم‌ها نیز از پلیمرهای مصنوعی ساخته می‌شوند و در تولید محصولاتی مانند کف پوش‌ها، بسته بندی‌ها و مواد عایق استفاده می‌شوند. فوم‌ها به دلیل داشتن حفره‌هایی با اندازه و شکل یکسان، خواصی مانند سبکی و جذب ضربه را دارا هستند. همچنین، فوم‌ها می‌توانند درجه حرارت و فشار را نیز تحمل کنند.
