پلیمر چیست؟
پلیمر چیست
پلیمرها مولکول‌های بزرگی هستند که از تکرار واحدهای کوچک‌تر به نام مونومر تشکیل شده‌اند که از طریق پیوندهای شیمیایی به هم متصل می‌شوند. واژه “پلیمر” از دو بخش یونانی “پلی” (به معنای چند) و “مر” (به معنای واحد) گرفته شده است. این مواد به دلیل تنوع ساختاری و خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد، در زندگی روزمره و صنایع مختلف نقش اساسی دارند. پلیمرها می‌توانند طبیعی، مانند پروتئین‌ها در بدن انسان یا سلولز در گیاهان، یا مصنوعی، مانند پلاستیک‌ها و لاستیک‌های صنعتی باشند. ویژگی‌هایی مانند انعطاف‌پذیری، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، آن ها را به یکی از پرکاربردترین مواد در فناوری مدرن تبدیل کرده است. از بسته بندی مواد غذایی گرفته تا تجهیزات پزشکی پیشرفته، این ماده در همه‌جا حضور دارند.
انواع پلیمر
بیشتر پلیمرها از تکرار یک نوع واحد سازنده یا مونومر به دست می‌آیند، اما برخی دیگر حاصل ترکیب چند نوع مونومر مختلف هستند. پلیمرهایی که تنها از یک نوع مونومر ساخته می‌شوند، «هموپلیمر» نام دارند و آن‌هایی که از ترکیب دو یا چند نوع مونومر تشکیل شده‌اند، «کوپلیمر» خوانده می‌شوند. معمولاً برای ارتقاء ویژگی‌های نهایی پلیمر، مونومر دوم را به فرایند پلیمری شدن اضافه می‌کنند.
کوپلیمرها خود به دسته‌های گوناگونی تقسیم می‌شوند که از آن جمله می‌توان به «کوپلیمرهای تصادفی» (Random) و «کوپلیمرهای بلوکی» (Block) اشاره کرد. در کوپلیمرهای تصادفی، اجزای مونومری به شکلی غیرمنظم در زنجیره مولکولی پراکنده شده‌اند. در حالی که در کوپلیمرهای بلوکی، مونومرهای مشابه به صورت دسته‌جات پی‌در‌پی و مرتب کنار هم قرار گرفته‌اند.
برای نمونه، «پلی‌پروپیلن بلوکی» یکی از انواع کوپلیمرهای بلوکی است که در ساخت قطعات داخلی خودرو مانند سپر، داشبورد و تزیینات داخلی خودرو کاربرد فراوان دارد. همچنین، نوعی از کوپلیمرهای تصادفی به نام «پلی‌پروپیلن رندوم» نیز در تولید لوله‌های پلیمری مورد استفاده در ساختمان‌سازی به کار می‌رود.
بیشتر بدانید: انواع کامپاند پلیمری
دسته بندی پلیمر
پلیمرها از نظر رفتارشان در برابر گرما به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند: مواد گرمانرم و مواد گرماسخت.
مواد گرمانرم (ترموپلاستیک‌ها)
گرمانرم‌ها گروهی از افزودنی پلیمری هستند که با افزایش دما به حالت مایع در‌می‌آیند و پس از سرد شدن دوباره به شکل جامد بازمی‌گردند. این خاصیت به آن‌ها امکان قالب‌گیری چندباره و استفاده مجدد را می‌دهد. به همین دلیل، گرمانرم‌ها از قابلیت بازیافت مناسبی برخوردارند و آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کنند. این دسته معمولاً با عنوان «پلاستیک» شناخته می‌شود و به دلیل خواص شکل‌پذیری بالا، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد.
مواد گرماسخت (ترموست‌ها)
در مقابل، گرماسخت‌ها پلیمرهایی هستند که در برابر حرارت پایدار می‌مانند و پس از پخت اولیه، دیگر ذوب نمی‌شوند. این مواد در اثر حرارت بالا یا تجزیه می‌شوند یا می‌سوزند و به همین خاطر امکان بازیافت آن‌ها وجود ندارد. به علت همین محدودیت‌ها و دغدغه‌های زیست‌محیطی، استفاده از آن‌ها نسبت به گرمانرم‌ها در حال کاهش است. از جمله نمونه‌های معروف این گروه می‌توان به «ملامین» اشاره کرد که در ساخت ظروف مقاوم کاربرد دارد. افزون بر آن، بسیاری از انواع چسب‌ها، رنگ‌ها، رزین‌ها و لاستیک‌ها نیز در گروه گرماسخت‌ها قرار می‌گیرند.
کاربردهای مواد پلیمری
مواد پلیمری به دلیل ویژگی‌های خاصی چون وزن کم، استحکام مناسب، شکل‌پذیری بالا، مقاومت در برابر حرارت و الکتریسیته و همچنین قابلیت بازیافت در بسیاری از صنایع نقش مهمی دارند. این مواد در صنایعی مانند خودروسازی، ساختمان، بسته‌بندی، نساجی، لوازم خانگی، تجهیزات پزشکی، الکترونیک، کشاورزی، نظامی، ورزشی و حمل‌ونقل کاربردهای گسترده‌ای دارند. سبک بودن پلیمرها نسبت به فلزات و سرامیک‌ها باعث کاهش وزن محصولات نهایی و به دنبال آن، کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های حمل‌ونقل شده است. همچنین، به‌دلیل نقطه ذوب پایین، فرآیند تولید و قالب‌گیری آن‌ها ساده و مقرون‌به‌صرفه است و می‌توان آن‌ها را به اشکال متنوعی درآورد. این موضوع سبب شده پلیمرها جایگزین مناسبی برای بسیاری از مواد سنتی از جمله فلز، چوب، شیشه و سرامیک باشند. خاصیت عایق بودن پلیمرها موجب استفاده گسترده آن‌ها در تولید سیم و کابل، بردهای الکترونیکی و بدنه لوازم برقی شده و به واسطه ویژگی‌های بهداشتی، در بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی نیز بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. برخی پلیمرها دارای خواص منحصربه‌فردی مانند ساختارهای کریستال مایع هستند که در تولید نمایشگرها و فناوری‌های پیشرفته بسیار کاربردی‌اند.
بیشتر بدانید: مستربچ پلیمری
منبع: آداک فلز کاوه