تفاوت پلیمر و پلاستیک - بخش اول
پلیمر در مقابل پلاستیک: تفاوتها چیست؟ - بخش اول
پلیمرها موادی هستند که از چندین یا زنجیرههای تکرارشونده متشکل از اتمها یا مولکولهای منفرد (یعنی به هم پیوسته) تشکیل شدهاند. این مواد میتوانند بیولوژیکی باشند (مانند سلولز، لاتکس، لاستیک) یا میتوانند مصنوعی یا سنتزی ساخته شوند (مانند نایلون، پلی اتیلن، پلی پروپیلن). اصطلاحات "پلیمر" و "پلاستیک" نیز هر دو به جای یکدیگر برای توصیف این مواد استفاده میشوند و تفاوتهای قابل توجهی بین آنها وجود دارد. پلاستیکها نوعی پلیمر هستند که بر پایه هیدروکربن از نفت خام یا گاز طبیعی تشکیل شدهاند. پلاستیکها نوعی پلیمر هستند اما تنها نوع پلیمر نیستند. بین پلیمرها و پلاستیکها تفاوتهایی وجود دارد و همچنین قابلیت بازیافت، انعطاف پذیری و استحکام آنها نیز متفاوت است. این محتوا اصطلاحات پلیمر و پلاستیک را تعریف کرده و تفاوتهای بین این دو را بررسی میکند.
پلیمر چیست؟
پلیمر یک ترکیب شیمیایی است که از رشتههای تکرارشونده مولکولهای بزرگ، چه طبیعی و چه مصنوعی، با پیوندهای شیمیایی که به عنوان مونومر شناخته میشوند، تشکیل شده است. پلیمرها ممکن است هموپلیمر (پلیمرهایی از یک نوع مونومر) یا کوپلیمر (پلیمرهایی با بیش از یک نوع) باشند. پلیمرها یا ترکیبی از پلیمرها بلوکهای سازنده تعداد بیشماری از مواد در جهان هستند، از بیوپلیمرهایی مانند پروتئینها و اسیدهای نوکلئیک گرفته تا مواد معدنی مانند کوارتز و الماس و مواد مصنوعی مانند پلاستیک، کاغذ و لاستیک.
پلیمر از چه چیزی ساخته شده است؟
پلیمرها زنجیرههایی از مولکولها هستند که مونومرهای پیوند شیمیایی یافته را میسازند. مونومرها میتوانند ساده مانند چند اتم یا پیچیده مانند گروههای عاملی اتمها باشند. ترکیب شیمیایی و اندازه مونومرهای منفرد، نحوه تعامل داخلی پلیمر و همچنین با محیط آن را تعیین میکند.
خواص پلیمر چیست؟
خواص پلیمرها با توجه به ترکیب شیمیایی آنها متفاوت است. با این حال، از خواص کلی پلیمرها میتوان به این موارد اشاره کرد که:
1. پلیمرها به دلیل داشتن زنجیرههای بلندتر و پیوندهای عرضی بیشتر، استحکام کششی بیشتری دارند.
2. پلیمرها به دلیل زنجیرههای طولانی و نیروهای بین مولکولی بهتر، نقاط ذوب و جوش بالاتری دارند.
3. پلیمرها به دلیل واکنش پذیری پایین، در برابر مواد شیمیایی مقاوم هستند.
4. پلیمرها را میتوان با استفاده از پیوندهای هیدروژنی و یونی یافت.
5. ساختار بلوری پلیمرها معمولا نیمه بلوری و آمورف است.
ساختار پلیمر چگونه است؟
سه نوع ساختار پلیمری وجود دارد: خطی، شاخهدار و شبکهای یا پیوند عرضی. ساختار خطی زنجیرهای از مونومرها است که ستون فقرات معمولً در انواع ساختاری شاخهدار و پیوند عرضی نامیده میشود. عناصر یا ترکیبات دیگری نیز به اسکلت اصلی متصل هستند که رایجترین آنها هیدروژن، فلوراید، کلر، بور و ید هستند. عناصر یا ترکیبات پیوند یافته، گروههای آویز نامیده میشوند و از زنجیره اتمهای کربن، شبیه به آویزهای روی دستبند، آویزان هستند. این یک پلیمر شاخهدار محسوب میشود. با توجه به تعداد الکترونهای ظرفیت موجود در عناصر یا ترکیبات گروههای جانبی، گروههای جانبی امکان دیگری برای اتصال یا پیوند عرضی به سایر زنجیرههای موازی مولکولها دارند. این پلیمرها به عنوان پلیمرهای شبکهای شناخته میشوند. پیوندهای عرضی کوتاه، پلیمرهای قویتری را ایجاد کرده و پیوندهای عرضی بلندتر، پلیمرهای انعطاف پذیرتری را ایجاد میکنند.
مزیت پلیمر در مقایسه با پلاستیک چیست؟
پلیمر در مقایسه با پلاستیک از مزایای متعددی برخوردار است ازجمله اینکه پلیمرهای طبیعی از نفت خام به دست نمیآیند و اینکه، پلیمرهای طبیعی هنگام سوختن دود سمی منتشر نمیکنند. همچنین همه پلیمرها از پلاستیکها پایدارتر هستند زیرا نسبت به پلاستیکهای مصنوعی زیست تخریب پذیرترند.
نمونههایی از پلیمرها
پلیمرها فراوان در اطراف ما وجود دارند؛ آنها در هر موجود زنده، در سنگها و کانیها وغیره یافت میشوند. برخی از نمونههای پلیمرها مانند سلولز و لیگنینها که پلیمرهای طبیعی هستند که شکل گیاهان و درختان را تعریف میکنند. یا نایلون، پلی پروپیلن و پلی اتیلن که پلیمرهای مصنوعی هستند و به عنوان ترموپلاستیک طبقه بندی میشوند. یا مواد الاستومری مانند لاستیک و لاتکس.
پلاستیک چیست؟
حال که با پلیمر آشنا شدیم، بهتر است پلاستیک را نیز بشناسیم. پلاستیکها مواد پلیمری مصنوعی هستند که از نفت ساخته میشوند. پلاستیکها با استفاده از فرآیند پلیمریزاسیون یا پلی کاندنساسیون تولید میشوند. در این فرآیندها، نفت و گاز طبیعی برای ایجاد گازها تصفیه شده و سپس به مونومرهایی مانند اتیلن و پروپیلن تبدیل میشوند. اتان و پروپان برای تشکیل اتیلن و پروپیلن گرم شده و سپس با یک کاتالیزور مخلوط میشوند تا پلیمر تشکیل شود. این مخلوط اکسترود، خنک و به صورت گلولههایی برش داده میشود که به شرکتهای تولید پلاستیک در سراسر جهان ارسال میشوند.
پلاستیک از چه چیزی ساخته شده است؟
پلاستیک از مواد خام آلی که عمدتا نفت خام هستند، ساخته میشود اگرچه میتواند از زغال سنگ، گاز طبیعی یا سلولز نیز به دست آید. نفت خام یک ماده هیدروکربنی است که پس از پالایش، به چندین ماده مختلف تقسیم میشود و آنها را بر اساس اندازه و ساختار مولکولهای موجود در هر ماده از هم جدا میکند. نفتا، از فرآیند پالایش نفت مشتق شده و در درجه اول برای تولید پلاستیک استفاده میشود.
خواص پلاستیک چیست؟
پلاستیکها به عنوان ترموپلاستیک یا ترموست شناخته میشوند. خواص آنها بسته به پلاستیک یا ترموست متفاوت است اما از خواص آنها میتوان به نقطه ذوب بالا اشاره کرد. به این معنا که ترموپلاستیکها موادی هستند که پس از گرم شدن بیش از نقطه ذوب خود، ذوب شده و میتوانند چندین بار سرد و گرم شوند. ترموستها پلاستیکهایی هستند که پس از پخت، جامد باقی میمانند و حتی در معرض دمای بالا ذوب نمیشوند. همچنین پلاستیکها از نظر شیمیایی پایدار هستند و رسانش حرارتی و الکتریکی پایینی نیز دارند. علاوه براین، پلاستیکها نسبت استحکام به وزن بالایی دارند.
ساختار پلاستیک چیست؟
از آنجایی که پلاستیکها پلیمر هستند، ساختارهای پایهای مشابه پلیمرها خواهند داشت. پلاستیکها ممکن است به صورت خطی (پلی وینیل کلراید (PVC))، شاخهدار (مانند پلی اتیلن سبک (LDPE)) و یا شبکهای (مانند باکلیت و ملامین) باشند. نوع ساختار و ترکیب شیمیایی مونومرهایی که پلاستیک را تشکیل میدهند، نوع ساختار پلاستیک را به عنوان یک پلیمر تعیین میکند. پلاستیکها یا آمورف (زنجیرههای پلیمری به شکلی نامنظم) یا نیمه بلوری (زنجیرههای پلیمری منظم اما مخلوط در نواحی آمورف) خواهند بود.
مزیت پلاستیک در مقایسه با پلیمر چیست؟
در مقایسه با پلیمر، استفاده از پلاستیک مزایای زیادی دارد. پلاستیک هزینه تولید نسبتا پایینی دارد؛ به طوری که مقادیر زیادی از محصولات پلاستیکی را میتوان خیلی سریع تولید کرد و در مقیاس انبوه، قیمت آنها بسیار کمتر از محصولات شیشهای معمولی است. پلاستیک همچنین نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی دارد. پلاستیک یک ماده همهکاره و پرکاربرد است. با این حال، میتواند به عنوان یک محصول مصرفی مورد استفاده قرار گیرد و به شدت در صنایعی از جمله خودرو، پزشکی، هوافضا و ماشین آلات سنگین وغیره کاربرد فراوان دارد.
نمونههایی از پلاستیکها
نایلون، پلی اتیلن سبک (LDPE)، پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی اکسی متیلن (POM)، پلی پروپیلن (PP) از نمونههای بسیار رایج پلاستیک هستند که در صنایع مختلف حضور پررنگی دارند.
کدام برای چاپ سه بعدی بهتر است، پلیمر یا پلاستیک؟
تعیین اینکه پلیمر یا پلاستیک ماده بهتری برای چاپ سه بعدی است، دشوار است زیرا تا حد زیادی به نحوه استفاده از قطعه چاپ سه بعدی بستگی دارد. پلی لاکتیک اسید (PLA) یکی از محبوبترین پلیمرهای زیست تخریب پذیر است که در چاپ سه بعدی برای تولید قطعات با چرخه عمر کوتاه و بدون تحمل بار استفاده میشود. در مقایسه با پلاستیکها، پلیمرها طیف وسیعی از خواص را دارند. برای مثال، کریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) یک پلیمر ترموپلاستیک که به دلیل سختی، دوام و مقاومت در برابر ضربه شناخته میشود، برای چاپ سه بعدی آجرهای لگو، قطعات اسباب بازی، محفظههای الکترونیکی و قطعات خودرو استفاده میشود. فرآیند چاپ سه بعدی پلیمر با چاپ سه بعدی پلاستیک متفاوت است. همانند پلیمرها، چاپ برخی از پلاستیکها ممکن است پیچیدهتر از بقیه باشد و برعکس.