انواع پلیمرها و کاربرد آن‌ها
پلیمریزاسیون نتیجه فرآیند شیمیایی است که طی آن مونومرها به صورت شیمیایی با افزودن یا تراکم ترکیب می‌شوند، پلیمر، یک زنجیره خطی یا ماکرومولکول سه بعدی را تشکیل می‌دهند. برخی از پلیمرها طبیعی هستند، مانند پشم، سلولز یا لاستیک طبیعی. پلیمرهای نیمه مصنوعی، مشتق شده از فرآیندهایی که پلیمرهای طبیعی را تغییر می‌دهند. یا مصنوعی که در آزمایشگاه‌ها یا فرآیندهای صنعتی بر پایه مونومرها و کاتالیزورها به دست می‌آید. پلیمرهای مصنوعی عموماً از مشتقات نفتی تشکیل شده‌اند و برای تولید پلاستیک‌هایی مانند پلی اتیلن، لاستیک و نایلون استفاده می‌شوند.
پلیمرها دارای ساختار زنجیره‌ای خطی، منشعب و متقاطع هستند. بیشتر پلیمرهای خطی و شاخه‌دار ترموپلاستیک هستند و بنابراین در دماهای بالا نرم و در دماهای سردتر سخت می‌شوند. در مقابل، پلیمرهای دارای پیوند متقابل یا متقاطع، ترموست هستند و بنابراین به‌طور غیر قابل برگشت سخت می‌شوند. پلیمرها را می‌توان به روش‌های مختلفی مانند قالب‌گیری تزریقی و اکستروژن پردازش کرد. هم‌چنین می‌توان آن‌ها را با افزودنی‌ها اصلاح کرد تا خواص خاصی به دست آید. در ادامه در رابطه با انواع پلیمرها و کاربرد آن‌ها مطالبی را بیان خواهیم کرد.
بررسی پیچیدگی‌های مواد پلیمری
پلیمرها نقش اساسی در زندگی روزمره ما دارند. این مواد که عمدتاً شامل ماکرومولکول‌ها هستند، به DNA، پروتئین‌ها و غیره ساختار می‌دهند. آن‌ها هم‌چنین در بسیاری از مواد مصنوعی که روزانه با آن‌ها روبرو می‌شوید، از پلاستیک گرفته تا لاستیک، وجود دارند. بنابراین، درک مواد پلیمری در بسیاری از حوزه‌ها، به ویژه مهندسی مواد، بسیار مهم است.
یک پلیمری را می‌توان به‌عنوان ماده‌ای در نظر گرفت که شامل بسیاری از قطعات یا واحدهای پیوند شیمیایی است که خود به یکدیگر متصل شده و یک جامد را تشکیل می‌دهند. کلمه پلیمر در لغت به معنای “قطعات زیاد” است. دو ماده پلیمری مهم صنعتی پلاستیک و الاستومر هستند. پلاستیک‌ها گروه بزرگ و متنوعی از مواد مصنوعی هستند که با شکل دادن یا قالب‌گیری به شکلی خاص فرآوری می‌شوند. همان‌طور که انواع مختلفی از فلزات مانند آلومینیوم و مس وجود دارد، انواع مختلفی از پلاستیک‌ها مانند پلی اتیلن و نایلون نیز وجود دارد. الاستومرها یا لاستیک‌ها می‌توانند با اعمال نیرو به آن‌ها تغییر شکل دهند و با آزاد شدن نیرو می‌توانند به شکل اولیه برگردند.
انواع پلیمرها و کاربرد آن‌ها
با توجه به تطبیق پذیری زیاد آن‌ها، طبقه‌بندی‌های مختلفی وجود دارد. بنابراین، آن‌ها را می‌توان بر اساس معیارهای زیر طبقه‌بندی کرد:
نوع مونومرهایی که آن‌ها را تشکیل می‌دهند: همپلیمرها یا کوپلیمرها
نوع تشکیل زنجیره‌های پلیمری: پلیمریزاسیون، پلی تراکم یا چند افزودن
نوع پیوند: نیروهای شیمیایی یا بین مولکولی
موادی که از آن‌ها تشکیل شده‌اند: ترموپلاستیک‌ها، الاستومرها یا ترموست‌ها
از آن‌جایی که همه این عوامل بسیار متغیر هستند، طیف گسترده‌ای از پلیمرها وجود دارد که می‌توانند برای کاربردهای متعدد مورد استفاده قرار گیرند
مواد پلیمری
همان‌طور که در بالا ذکر شد، کاربردهای مختلفی از پلیمرها در بازار وجود دارد. در زیر انواع مختلف پلیمرها و برخی از کاربردهای مربوط به آن‌ها ذکر شده است.
پلی پروپیلن (PP)
پلی پروپیلن که به دسته پلی اولفین‌ها تعلق دارد، یک ترکیب ترموپلاستیک است که از پلیمریزاسیون افزودنی مونومرهای پروپیلن تولید می‌شود. از جمله برای الیاف، بسته‌بندی مواد غذایی و شیمیایی و لوازم بیمارستانی استفاده می‌شود.
پلی استایرن (PS)
این یک هموپلیمر است که از پلیمریزاسیون مونومرهای استایرن حاصل می‌شود. هم‌چنین جزئی از ترموپلاستیک است که باعث انعطاف پذیری بیشتر می‌شود. در ساخت عایق‌های حرارتی و قطعات ماشین آلات، اتومبیل و اسباب بازی استفاده می‌شود.
پلی اتیلن ترفتالات (PET)
PET یک ماده ترموپلاستیک است که از واکنش اتیلن گلیکول و اسید ترفتالیک تولید می‌شود. به‌طور کلی در ساخت پارچه، ظروف نوشیدنی، نخ، محصولات تمیز کننده، جارو یا محصولات غذایی استفاده می‌شود.
بیشتر بدانید: عرضه محصولات آرایشی و بهداشتی – عوامل موثر بر موفقیت تحقیق و توسعه در صنایع غذایی – وظایف کنترل کیفیت صنایع غذایی – خرید مواد پلیمری –فروش مواد پلیمری
پلی کربنات (PC)
این یک ترکیب با زنجیره بلند است که از مجموعه‌های عملکردی متصل به مجموعه‌های کربناته تشکیل شده است. رایج‌ترین کاربردهای این ترکیب بطری‌ها، سی دی‌ها هستند.
چرا پلیمرها مفید هستند؟
پلیمرها دسته‌ای از مواد طبیعی و مصنوعی هستند که از مولکول‌های بسیار بزرگی تشکیل شده‌اند که به‌عنوان ماکرومولکول‌ها شناخته می‌شوند که مضرب مولکول‌های ساده‌تری به نام مونومر هستند. پلیمرها بسیاری از مواد طبیعی مانند پروتئین‌ها و سلولز را تشکیل می‌دهند. ناگفته نماند بسیاری از مواد ساخت بشر مانند کاغذ، پلاستیک و لاستیک.
اهمیت مواد پلیمری در مهندسی مواد
در زمینه مهندسی، مواد پلیمری بر مناطق بی‌شماری تأثیر می‌گذارد. از مصالح ساختمانی گرفته تا سیستم‌های دارورسانی در پزشکی، کاربردها متنوع و گسترده است. در مهندسی مواد، به دلیل تطبیق‌پذیری، چکش‌خواری و مقاومت در برابر شرایط مختلف محیطی، ضروری است.
انواع مواد پلیمری و کاربرد آن‌ها
انواع پلیمرها و کاربرد آن‌ها در دسترس هستند که هر کدام دارای خواص منحصر به فردی هستند که آن‌ها را برای کاربردهای خاص وام می‌دهد.
الاستومرها: این الاستومرها دارای خاصیت ارتجاعی بالایی هستند. نمونه‌های رایج عبارتند از لاستیک طبیعی و سیلیکون.
پلاستیک‌ها: پلاستیک‌ها شاید شناخته شده‌ترین گروه پلیمرها هستند و شامل موادی مانند پلی اتیلن و پی وی سی می‌شوند.
ویژگی‌های مواد پلیمری مختلف
پلیمرها می‌توانند طیف وسیعی از ویژگی‌ها را بر اساس ساختار داخلی و پیوند بین مولکول‌های خود نشان دهند. بعضی از ویژگی‌های مهم مانند:
الاستومرها الاستیسیته بالا، مقاوم در برابر سایش و واکنش‌های شیمیایی
پلاستیک‌ها را می‌توان به اشکال مختلف، مقاوم در برابر الکتریسیته و نور قالب‌گیری کرد
با درک نقش و خواص مواد پلیمری، جایی که چنین موادی پیشرفت فناوری را شکل می‌دهند و بخش‌های مختلف را تحت تاثیر قرار می‌دهند.
پلیمرها خواص زیادی دارند که استفاده از آن‌ها در شرایط خاص را جذاب می‌کند. بسیاری از پلیمرها:
چگالی کمتری نسبت به فلزات یا سرامیک دارند،
مقاومت در برابر اتمسفر و سایر اشکال خوردگی،
سازگاری خوبی با بافت انسانی ارائه دهد،
مقاومت بسیار خوبی در برابر هدایت جریان الکتریکی نشان می‌دهد
پلیمرها برای بسیاری از چیزها مانند دستکش و روکش استفاده می‌شوند. پلاستیک‌های پلیمری را می‌توان به دو دسته پلاستیک‌های ترموپلاستیک و پلاستیک‌های گرماسخت تقسیم کرد، بسته به نحوه اتصال ساختاری و شیمیایی آن‌ها. پلیمرهای ترموپلاستیک چهار ماده مهم کالا را تشکیل می‌دهند – پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن و پلی وینیل کلراید. هم‌چنین تعدادی پلیمر مهندسی تخصصی نیز وجود دارد. اصطلاح ترموپلاستیک نشان می‌دهد که این مواد در حرارت ذوب می‌شوند و ممکن است با انواع روش‌های قالب‌گیری و اکستروژن پردازش شوند. به‌طور متناوب، پلیمرهای «ترموست» را نمی‌توان ذوب یا مجدد ذوب کرد. پلیمرهای ترموست شامل آلکیدها، رزین‌های آمینه و فنلی، اپوکسی‌ها، پلی اورتان‌ها و پلی استرهای غیر اشباع می‌باشد.
لاستیک یک پلیمر طبیعی است. با این حال، بیشتر پلیمرها با مهندسی ترکیب اتم‌های هیدروژن و کربن و آرایش زنجیره‌هایی که تشکیل می‌دهند ایجاد می‌شوند. مولکول پلیمر یک زنجیره طولانی از اتم‌های با پیوند کووالانسی و پیوندهای ثانویه است و سپس گروه‌هایی از زنجیره‌های پلیمری را در کنار هم نگه می‌دارد تا مواد پلیمری را تشکیل دهند. پلیمرها عمدتاً از نفت یا محصولات خام گاز طبیعی تولید می‌شوند، اما استفاده از مواد آلی در حال رشد است. ابر ماده معروف به کولار یک پلیمر ساخته دست بشر است. کولار در جلیقه‌های ضد گلوله، قاب‌های محکم یا سبک، و کابل‌های زیر آب که 20 برابر قوی‌تر از فولاد هستند استفاده می‌شود.
بیشتر بدانید: تولید و فروش مواد پلیمری – عرضه محصولات آرایشی و بهداشتی – بهترین خط تولید مواد غذایی –انواع روش‌های کنترل کیفیت – خلاقیت در فروش مواد غذایی
جمع‌بندی
ما در این مقاله در مورد انواع پلیمرها و کاربرد آن‌ها که به صورت طبیعی وجود دارند و یا توسط مهندسان تولید شده‌اند مطالبی را ارائه دادیم و هم‌چنین کاربرد انواع پلیمرها را در صنعت و مهندسی بیان کردیم امیدواریم برای شما مفید بوده باشد برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع پلیمرها و کاربرد آن‌ها با ما در شرکت آتکو تماس بگیرید.
بدون دیدگاه