پلیمرها همه جا هستند. فقط به اطراف نگاه کنید. بطری آب پلاستیکی، لایه سیلیکونی گوشی شما، نایلون و پلی استر در کاپشن یا کتانی شما، لاستیک روی ماشین خانواده و… حال به آینه نگاه کنید. بسیاری از پروتئین های بدن شما نیز پلیمر هستند. کراتین (KAIR-uh-tin) را در نظر بگیرید. موهایی که ناخن و موهای شما از آنها ساخته شده‌اند. حتی DNA سلول های شما یک پلیمر است. برای آشنایی با اینکه پلیمر چیست در ادامه مقاله با ما همراه باشید.
طبق تعریف، پلیمرها مولکول های بزرگی هستند که با پیوند شیمیایی مجموعه ای از اجزای سازنده ساخته می‌شوند. کلمه پلیمر از کلمات یونانی به معنی “بخش های زیادی” گرفته شده است. هر یک از این قسمت ها را دانشمندان مونومر می‌نامند. (که در یونانی به معنی “یک قسمت” است)
یک پلیمر را به عنوان یک زنجیره در نظر بگیرید که هر یک از پیوندهای آن یک مونومر است. این مونومرها می توانند ساده باشند-فقط یک اتم یا دو یا سه-یا ممکن است ساختارهای حلقه ای پیچیده ای باشند که حاوی ده ها یا بیشتر اتم هستند.
در یک پلیمر مصنوعی، هر یک از حلقه های زنجیره اغلب مشابه همسایگان خود هستند. اما در پروتئین ها، DNA و سایر پلیمرهای طبیعی، پیوندهای زنجیره اغلب با همسایگان خود متفاوت است.
در برخی موارد ، پلیمرها به جای زنجیرهای تک، شبکه های شاخه ای تشکیل می‌دهند. مولکول ها صرف نظر از شکل آنها، بسیار بزرگ هستند. آنها در حقیقت آنقدر بزرگ هستند که دانشمندان آنها را به عنوان بزرگ مولکول طبقه بندی میکنند. زنجیره های پلیمری می توانند صدها هزار اتم – حتی میلیون ها – را شامل شوند. هرچه زنجیره پلیمری طولانی تر باشد، سنگین تر خواهد بود. به طور کلی، پلیمرهای بلندتر و سنگین تر دمای ذوب و جوش بالاتری دارند. همچنین ، هرچه زنجیره پلیمری طولانی تر باشد، گرانروی آن (یا مقاومت در برابر جاری شدن) بیشتر است.
پشم، پنبه و ابریشم مواد طبیعی مبتنی بر پلیمر هستند که از زمان های قدیم استفاده می‌شده است. همچنین سلولز، جزء اصلی چوب و کاغذ، یک پلیمر طبیعی است. برخی دیگر شامل مولکول های نشاسته ساخته شده توسط گیاهان است.
موجودات زنده پروتئین ها – نوع خاصی از پلیمرها – را از مونومرهایی به نام آمینو اسیدها می سازند. اگرچه دانشمندان حدود 500 اسید آمینه مختلف کشف کرده اند، اما حیوانات و گیاهان تنها 20 مورد از آنها را برای ساخت پروتئین خود استفاده میکنند.
در آزمایشگاه، شیمیدان ها هنگام طراحی و ساخت پلیمرها گزینه های زیادی دارند. شیمیدانان ممکن است پلیمرهای مصنوعی را از مواد طبیعی بسازند. یا می‌توانند از اسیدهای آمینه برای ساخت پروتئین های مصنوعی برخلاف پروتئین ساخته شده توسط طبیعت استفاده کنند. بیشتر اوقات ، شیمیدانان پلیمرهایی را از ترکیبات ساخته شده در آزمایشگاه ایجاد میکنند.
ساختارهای پلیمری می توانند دو جزء مختلف داشته باشند. همه با یک زنجیره اساسی از پیوندهای شیمیایی شروع می‌شوند. این گاهی اوقات ستون فقرات آن پلیمر نامیده می‌شود. برخی نیز ممکن است دارای قسمت های ثانویه ای باشند که از برخی شاخه‌های جانبی تشکیل شده است. یکی از این شاخه ها ممکن است به سادگی یک اتم واحد باشد. همچنین ممکن است پیچیده تر باشند و به عنوان گروه های عاملی از آنها یاد شود. از آنجا که گروه های عاملی بیش از اتم های تشکیل دهنده خود زنجیره در معرض محیط اطراف هستند، اغلب نحوه تعامل یک پلیمر با خود و سایر چیزهای محیط را تعیین می کنند.
گاهی اوقات گروه های عاملی دو زنجیره را به یکدیگر متصل می کنند. (تصور کنید که این حالت شبیه پله‌ای است که بین پاهای نردبان کشیده شده است.) شیمیدانان از این اتصالات به عنوان پیوندهای عرضی یاد میکنند. آنها تمایل دارند با این پیوند های عرضی مواد (مانند پلاستیک) ساخته شده از این پلیمر را تقویت کنند. آنها همچنین ذوب پلیمر را سخت تر و سخت تر می کنند. هرچه پیوند های عرضی طولانی تر باشند، یک ماده انعطاف پذیرتر می شود.
پیوند شیمیایی چیزی است که اتم ها را در یک مولکول و برخی کریستال ها کنار هم نگه می دارد. از نظر تئوری ، هر اتمی که بتواند دو پیوند شیمیایی ایجاد کند ، می تواند یک زنجیره ایجاد کند. مثل این است که برای ایجاد حلقه با دیگران به دو دست نیاز داشته باشید. (هیدروژن کار نمی کند زیرا می تواند فقط یک پیوند ایجاد کند.)
برخی از پلیمرها انعطاف پذیر هستند. دیگران بسیار انعطاف ناپذیر هستند.
فقط به انواع مختلفی از پلاستیک ها فکر کنید:
مواد موجود در یک بطری نوشابه انعطاف پذیر با آنچه در لوله سفت و سخت ساخته شده از پلی وینیل کلراید (PVC) متفاوت است.
گاهی اوقات دانشمندان چیزهای دیگری را به پلیمر ها اضافه می کنند تا انعطاف پذیر شوند. اینها که به عنوان نرم ک
ننده (PLAA-stih-sy-zurs) شناخته می شوند و بین زنجیره های پلیمری فضا را را اشغال میکنند. تصور کنید آنها مانند یک روان کننده در
مقیاس مولکولی عمل میکنند. آنها اجازه می دهند زنجیرهای مولکولی به راحتی روی یکدیگر بچرخند.
با کهنه شدن بسیاری از پلیمرها، ممکن است ساختمان آنها از بین برود. پلیمرهای کهنه ممکن است با سایر مواد شیمیایی موجود در محیط واکنش نشان دهند. چنین تغییراتی توضیح می‌دهد که چرا برخی از پلاستیک ها انعطاف پذیر هستند اما بعدا سفت یا شکننده می شوند.
پلیمرها طول مشخصی ندارند. آنها معمولاً کریستال نیز تشکیل نمی دهند. در آخر، آنها معمولاً نقطه ذوب مشخصی ندارند که در آن بلافاصله از جامد به مایع تبدیل می شوند. در عوض، پلاستیک ها و سایر مواد ساخته شده از پلیمرها با گرم شدن به تدریج نرم می شوند.
در این مقاله مختصری از آنچه پلیمر چیست آورده شد. دنیای پلیمرها دنیای وسیعی است که انواع مختلفی دارد. در آینده به انواع پلیمرها و کاربردهای آنها در صنعت پلاستیک و بشکه پلاستیکی می‌پردازیم.
برای آشنایی با محصولات پناد پلاستیک به این صفحه مراجعه فرمایید.
