پلیمر

پلیمریزاسیون

در شیمی پلیمر ، پلیمریزاسیون فرایندی است از واکنش مولکولهای مونومر با هم در یک واکنش شیمیایی برای تشکیل زنجیره های پلیمری یا شبکه های سه بعدی می باشد.

اشکال مختلفی از پلیمریزاسیون وجود دارید و سیستم های مختلفی برای طبقه بندی آنها وجود دارد.

در ترکیبات شیمیایی ، پلیمریزاسیون می تواند از طریق انواع مکانیسم های واکنش ایجاد شود.

به دلیل وجود گروههای عملکردی موجود در رجنتسها و اثرات استریلی ذاتی آنها در پیچیدگی متفاوت است.

در پلیمریزاسیونهای ساده تر ، آلکنها از طریق واکنشهای رادیکال نسبتاً ساده ، پلیمرها را تشکیل می دهند.

در مقابل ، واکنشهای مربوط به تعویض در گروه کربونیل به دلیل روشی که پلیمریزاسیون رجنتس نیاز به سنتز پیچیده تری دارند.

آلکان ها همچنین می توانند به صورت پلیمریزه شوند ، اما تنها با کمک اسیدهای قوی صورت می گیرد.

پلیمریزاسیون  چه فرآیندی است؟

هر فرآیند که در آن مولکولهای نسبتاً کوچک ، موسوم به مونومرها ، از لحاظ شیمیایی برای تولید یک مولکول زنجیره ای یا شبکه ای بسیار بزرگ با نام پلیمر ترکیب می شوند.

ممکن است مولکولهای مونومر یکسان باشند ، یا ممکن است دو ، سه یا چندین ترکیب متفاوت را نشان دهند.

معمولاً حداقل ۱۰۰ مولکول مونومر باید ترکیب شوند تا محصولی با خصوصیات بدنی منحصر به فردتولید شود.

از جمله خصوصیات که ارتجاعی ، استحکام کششی بالا یا توانایی تشکیل فیبرها که پلیمرها را از مواد تشکیل شده از مولکولهای کوچکتر و ساده تر متمایز می کند.

اغلب ، هزاران واحد مونومر در یک مولکول یک پلیمر گنجانیده شده اند.

شکل گیری پیوندهای شیمیایی کووالانسی پایدار بین مونومرها ، پلیمریزاسیون را از سایر فرآیندها مانند تبلور جدا می کند.

در ایم فرآیند تعداد زیادی مولکول تحت تأثیر نیروهای بین مولکولی ضعیف جمع می شوند.

پلیمریزاسیون آلکن ها

از آنجا که آلکنها می توانند در واکنشهای رادیکال تا حدودی ساده پلیمریزاسیون شوند ، ترکیبات مفیدی همچون پلی اتیلن و پلی وینیل کلرید را تشکیل می دهند.

به دلیل مفید بودن آنها در فرآیندهای تولید محصولات تجاری ، مانند به عنوان لوله کشی ، عایق و بسته بندی.

پلیمرهایی مانند PVC به عنوان “هموپلیمرها” شناخته می شوند.زیرا از زنجیره های طولانی تکرار یا ساختارهای یک واحد واحد مونومر تشکیل شده اند.

پلیمرهایی که از بیش از یک واحد مونومر تشکیل شده اند به عنوان کوپلیمر (یا کوپلیمرهای مشترک) گفته می شوند.

سایر واحدهای مونومر

هیدراتهای فرمالدئید یا آلدئیدهای ساده قادر به پلیمریزاسیون خود در دماهای کاملاً کم (حدود ۸۰- درجه سانتیگراد) برای تشکیل تریمرها هستند .

مولکولهای متشکل از ۳ واحد مونومر ، که می توانند چرخه حلقوی را تشکیل دهند.

ساختارها ، یا واکنشهای بیشتری برای شکل گیری تترامرها یا ۴ ترکیب واحد مونومر دارند.

فرمالدئید یک الکترو استثنایی واکنش پذیر است اجازه می دهد با سایر مولکولهای موجود واکنش دهد تا ترکیبات پلیمری پایدار تری تشکیل دهند.

مرحله رشد و توسعه پلیمریزاسیون

زنجیره ای رشد مرحله ای و رشد زنجیره ای کلاسهای اصلی مکانیسمهای واکنش پلیمریزاسیون هستند.

اجرای اولیه اغلب ساده تر است اما نیاز به کنترل دقیق استوکیومتری دارد.

دومی با اطمینان بیشتری از پلیمرهای با وزن مولکولی بالا برخوردار است ، اما فقط مربوط به مونومرهای خاص است.

پلیمریزاسیون

مرحله رشد

پلیمریزاسیون ، جفت واکنش دهنده ها با هر طول ، در هر مرحله ترکیب می شوند تا یک مولکول پلیمر طولانی تر تشکیل شود.

متوسط ​​جرم مولی به آرامی افزایش می یابد. زنجیرهای طولانی فقط در اواخر واکنش شکل می گیرند.

پلیمرهای مرحله رشد با مراحل واکنش مستقل بین گروههای عملکردی واحدهای مونومر تشکیل می شوند.معمولاً حاوی ناهمگن هایی مانند نیتروژن یا اکسیژن هستند.

بیشتر پلیمرهای مرحله رشد نیز به عنوان پلیمرهای چگالشی طبقه بندی می شوند .با طولانی شدن زنجیره پلیمر مولکول کوچکی مانند آب از بین می رود.

به عنوان مثال ، زنجیره های پلی استر با واکنش الکل و گروه های کربوکسیلیک اسید رشد می کنند تا پیوند استر با از دست دادن آب تشکیل شود.

با این وجود استثنائاتی وجود دارد؛

پلی اورتانها پلیمرهای مرحله رشد هستند که از ایزوسیانات و مونومرهای دوتایی عملکردی الکل تشکیل شده اند.

بدون از دست دادن آب یا سایر مولکولهای فرار ، و به عنوان پلیمرهای اضافی به جای پلیمرهای چگالشی طبقه بندی می شوند.

استفاده از پلیمرها

پلیمرها تقریباً در هر منطقه زندگی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.

پلیمرهای محبوب برای ساخت شامل پلی اتیلن و پلی پروپیلن است. مولکولهای آنها می تواند از ۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰ مونومر تشکیل شده باشد.

کیسه های مواد غذایی ، بطری سودا و آب ،اتیلن  الیاف نساجی ، تلفن ها ، رایانه ها ، بسته بندی مواد غذایی ، قطعات خودرو و اسباب بازی ها همه دارای پلیمر هستند.

حتی تکنولوژی پیشرفته هم از پلیمرها استفاده می کند. به عنوان مثال:

غشاها برای آب شیرین کن آب ، حاملهای مورد استفاده در رهاسازی مواد مخدر کنترل شده و بیوپلیمرها برای مهندسی بافت. 

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: ۰ میانگین: ۰]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code