پلیمرها و پلاستیک ها

دسته: مقالات منتشر شده در 03 دی 1398
نوشته شده توسط Admin بازدید: 1427

پلیمرها و پلاستیک ها به چه موادی گفته می شود؟

پلیمرها و پلاستیک ها در زندگی روزمره ما و در موارد مختلف دیده می‌شوند و همچنین به منظور انجام اهداف مختلف به کار برده می شوند. تعداد زیادی از وسایل موجود در خانه ما همگی از پلاستیک و یا مواد پلیمری تشکیل شده اند. اگر کسی در خصوص تفاوت بین پلاستیک ها و پلیمر ها از شما سوال کند ایا می توانید به این سوال پاسخ دهید؟ در این مطلب  به تفاوت بین پلیمرها و پلاستیک ها، مصارف آنها و همچنین ویژگیهای مثبت و منفی هر کدام از آن ها می پردازیم. تفاوت اصلی بین پلیمرها و پلاستیک ها این است که مواد پلاستیکی خود نوعی ویژه‌ای از پلیمرها می باشند و پلاستیک ها از زنجیره های بلندی از پلیمرها تشکیل شده‌اند و این در حالی است که خود پلیمرها دارای مولکولهای متحد الشکل و همچنین کوچکتری می باشند.

 

پلیمر چیست؟

پلیمر یک مولکول بزرگ و یا ماکرومولکول است که از تعداد زیادی از زیر واحدهای تکراری تشکیل شده است و از آنجایی که این ماده دارای محدوده وسیعی از خواص می باشد، هر دو نوع پلیمرهای ترکیبی و یا طبیعی نقش مهمی در زندگی روزمره ما ایفا می کنند. این مواد می‌تواند شامل پلاستیک های ترکیبی مانند پلی استایرن یا پلیمرهای زیستی طبیعی مانند DNA و پروتئین باشند که برای ساختار های زیستی و عملکرد آنها اهمیت ویژه ای دارند. پلیمرهای موجود به صورت ترکیبی و یا طبیعی از طریق بسپارش و یا پلیمریزاسیون مولکولهای کوچک به وجود می‌آید و این مولکولها نیز با نام مونومر شناخته می شود. اگرچه این ترکیبات مولکولی اندازه کوچکی دارند ولی دارای وزن بالایی می باشند و همین موضوع خود خواص فیزیکی منحصر به فردی را به وجود می‌آورد مانند سختی و استحکتم کشسان گرانرو و گرایش بیشتر به تولید شیشه ها و مواد نیمه بلوری در برابر مواد بلورین. معمولا واژه های پلیمر و رزین نام دیگر برای پلاستیک میباشند. عبارت پلیمر به نوعی از مولکول اشاره می‌کند که ساختار آن از واحدهای مکرر و تکراری تشکیل شده است و خواصی را به وجود می آورد که یکی از آنها وزن بالای مولکولی است. واحدهایی که پلیمرها را تشکیل می‌دهند از مولکول هایی با وزن مولکولی نسبتاً کمی مشتق می شوند. در سال ۱۹۲۰ و توسط Hermann Staudinger فرضیه ای ارائه شد که بر مبنای آن پلیمرها نوعی ساختارهای مولکولی بزرگ هستند که توسط پیوندهای کووالانسی به یکدیگر متصل شدند.  وی دهه بعدی زندگی خود را صرف جمع آوری شواهدات تجربی برای فرضیه مطرح شده کرد. پلیمرها در حوزه بیوفیزیک و علوم مولکول های بزرگ و علم پلیمر مورد بررسی قرار می گیرند و مورد آخر نیز شامل شیمی پلیمر و فیزیک پلیمر میشود. در گذشته محصولات ساخته شده از پیوند واحد های تکراری که توسط پیوندهای شیمیایی کووالانسی به وجود آمده بودند، به صورت بسیار زیادی در علم پلیمر مورد مطالعه قرار می گرفتند. امروزه بیشتر بر پیوندهای غیر کووالانسی در علم تمرکز می شود. از نظر زیستی تمام مولکول های بزرگ بیولوژیکی مانند پروتئین ها، نوکلئیک اسیدها و پلی ساکارید ها نوعی از پلیمرهای خالص می باشند و یا از زیر مجموعه های پلیمری تشکیل شده اند مانند گلیکوپروتئین هایی که دارای واحدهای اصلاح شده لیپیدی و یا ایزوپرینیلاتی میباشند. در این مورد مولکولهای کوچک لیپیدی و الیگوساکاریدها به روی زنجیره اصلی پروتئین پلی آمید تغییر می کنند.

 

از پلیمرها به منظور تولید چه  محصولاتی استفاده می شود.؟

  • روان کننده ها
  • مواد چسبنده
  • فیلم ها  
  • مواد نقاشی
  • فیبر

 

مزیتها پلیمرها کدامند؟

از مزیت های پلیمرها می توان به این موارد اشاره کرد: می توان پلیمر ها را با هزینه پایین تولید کرد و همچنین انواع گوناگونی دارند و علاوه بر آن این امکان وجود دارد که گاهی اوقات آنها را بازیافت نمود.

 

معایب پلیمرها چیست؟

مواد پلیمری از نفت تشکیل می‌شوند و زمانی که سوزانده می‌شوند، بخارهای سمی تولید می‌کند. علاوه بر آن انواعی از پلیمرها که قابلیت بازیافت ندارند باعث افزایش هزینه های بازیافت می شوند.

 

پلاستیک به چه موادی گفته می شود؟

پلاستیک ها موادی نیمه ارگانیک هستند که از نفت گرفته می شوند و آنها معمولاً با نام پلیمر شناخته می شوند زیرا از پلیمرها تشکیل شده اند. این مواد معمولاً از واکنشهای بسپارشی اضافی و یا چگال تولید می شوند و در دو سطح پلیمرهای ترموستینگ و پلیمر های ترموپلاستیک طبقه بندی می شوند. پلاستیک های ترموستینگ دارای طراحی، شکل و ویژگی های ظاهری دائمی باشند به این معنی که زمانی که این مواد در معرض حرارت قرار بگیرند حالتی همانند بتن پیدا کرده و نمی‌توان آنها را پس از حرارت دهی تغییر داد. نمونه از این مواد عبارتند از ملامین (که در تولید ظروف آشپزخانه به کار برده می‌شود) با کلیت (که در دسته ظروف دیده می شود)، پلی استر و رزین های اپوکسی. در مقابل این مواد پلاستیک ها و یا پلیمرهای ترموپلاستیک قرار می‌گیرند که می‌توان آنها را حرارت داد و مجددا و به صورت نامحدود آنها را قالب گیری کرد. در واقع این مواد  پس از قرارگیری در معرض حرارت نرم شده و دوباره قابلیت قالب گیری را دارند (با روش‌هایی مانند قالب گیری تزریقی، قالب گیری بادی و یا شکل گیری به کمک خلا). اکریلیک، پلی پروپلین و پلی استایرن، پلی تن و پلی وینیل کلراید در این دسته قرار می گیرند. انواع ترکیبی از این مواد هم وجود دارند که به منظور بهبود خواص با یکدیگر مخلوط میشوند. رزین های پلی استری با فیلم‌های شیشه‌ای ترکیب می شوند تا نوعی پلاستیک تقویت شده به کمک شیشه را به وجود آورند و از آنها نیز در ساخت قایق و همچنین قلاب ماهیگیری استفاده می شود. ترکیب اپوکسی رزین و فیبر کربن بسیار قوی تر از فولاد میباشد ولی سبک تر است.

 

انواع پلیمرها و خواص آنها

  • نایلون: نایلون ماده ای قوی میباشد و می توان با استفاده از دستگاه تغییراتی را در آن به وجود آورد و علاوه بر آن حالتی سر و لیز  داشته و برای تولید شوینده ها به کار برده می شود. در ابتدا به عنوان یک پارچه توسعه داده شد ولی امروزه در شکل های متفاوت با خواص متمایزی موجود می باشند. انواع از نایلون را می‌توان با استفاده از دستگاه ها به صورت مهندسی به وجود آورد که دارای مقاومت خوبی در برابر حملات زیستی می باشند. اما متاسفانه مواد نایلونی می توانند رطوبت را از محیط اطراف جذب کنند و همچنین اگر در معرض نور شدید خورشید قرار بگیرند خواص خود را از دست می دهند. نایلون ها در برابر اشعه فرابنفش حالتی نا پایدار دارند مگر آن که در مراحل اولیه تولید مواد پایدار کننده به آنها اضافه شود. قالب گیری پلیمرهای یاد شده ساده بوده و از آنجایی که سطحی روغنی دارند می توان آنها را به عنوان نوعی روان کننده طبیعی به کار برد.
  • اکریلیک: این نوع از پلیمرها دارای ضخامت ها و رنگهای متفاوتی بوده و همچنین می توانند حالتی کدر و یا شفاف داشته باشند. دو نوع اکریلیک روزن رانی  شده نیز وجود دارد که ارزان تر بوده و دارای خاصیت پلاستیکی بالایی می باشند ولی سختی بیشتری داشته و همچنین انعطاف پذیری آن به مراتب کمتر می باشند. این مواد به صورت ورقه ،میله و لوله و برای قالب گیری تزریقی، قالب گیری روزن رانی و شکل‌گیری خلأ به کار برده می شوند. پلیمرهای یادشده به خوبی می‌توانند تغییرات آب و هوایی را تحمل کنند و در برابر نور خورشید نیز وضعیت پایداری دارند و می توان هر نوع رنگی از آنها را تولید نمود. اکریلیک ها این  قابلیت را دارند که همانند شیشه های نوری بسیار شفاف باشند و همین ویژگی باعث شده تا از آنها در تجهیزات نوری مانند دوربین ها استفاده شود. استحکام انواعی از این مواد را نیز می‌توان افزایش یافت و این اکریلیک های مستحکم معمولاً در تولید پنجره های هواپیما به کار برده می شوند.
  • پلی وینیل کلراید و پلی وینیل کلراید غیر پلاستیکی: پلاستیک هایی محکم، سخت و سبک وزن. انواع غیر پلاستیکی این ماده معمولاً برای مصارف خارجی و یا تولید پنجره های پلاستیکی و لوله های پلاستیکی به کار برده می شوند. انواع پلاستیکی نیز در تولید سیمهای عایق انعطاف‌پذیر کاربرد دارند.
  • پلی اتیلن: از این نوع پلیمر و یا پلاستیک در حوزه گسترده ای  استفاده می‌شود از بسته بندی مواد غذایی تا تولید لوله های گاز. می توان ماده یاد شده را با استفاده از قالب گیری تزریقی و یا روزن رانی  نیز به دست آورد و همچنین دارای دو شکل متفاوت است. نوع اول پلی اتیلن هایی هستند که از چگالی بالایی برخوردارند و همچنین استحکام بالایی دارند. نوع دوم از این ماده چگالی پایینی داشته و انعطاف پذیری و سختی از ویژگی‌های آنهاست.
  • پلی پروپیلن: این ماده نوعی پلاستیک ارزان قیمت و سخت می باشد و حالت چسبنده دارد و همچنین این امکان را دارند که پس از چندین بار خم شدن، به حالت اولیه خود بازگردد. از ماده یاد شده برای تولید سرنگ، صندلی و سایر موارد استفاده می شود.
  • پلی کربنات: پلی کربنات ها برای تولید محصولات محافظ چشمی به کار برده می شوند و همچنین همانند آکریلیک ها بسیار سخت نبوده و به سادگی می توان آنها را برش داد ولی ضربه گیر های خوبی هستند.
  • باکلیت: نوعی پلاستیک ترموستینگ که رنگ قهوه‌ای تیره دارد و به عنوان نوعی ترکیب مستحکم کننده به همراه کاغذ و یا پارچه به کار برده می شود. از مصارف آن می توان به  برد مدار و قطعات عایق گرما در صنعت الکترونیک اشاره کرد.
  • اپوکسی رزین: نوعی ترکیب دو بخشی که می‌تواند به عنوان چسب و یا ماده تقویت کننده به همراه فیبر کربن استفاده شود و یک ترکیب بسیار قوی و سبک را به وجود بیاورد که در حوزه هواپیمایی کاربرد دارد.
  • ملامین: نوعی پلاستیک ترموست بسیار سخت و مقاوم در برابر گرما که رنگ سفید دارد ولی می‌تواند در رنگ های متفاوتی نیز تولید شود.