• بازدید : 48 views
  • بدون نظر
این فایل در ۹۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

ما در عصر پلیمر زندگی می‌کنیم. پلاستیکها، قیرها، لاستیکها، پوشاک، چسبها، کائوچو، پروتئین و سلولز اینها همگی اصطلاحات جدیدی در فرهنگ عصر ما و گوشه‌ای از دنیای جالب و پرجاذبه شیمی پلیمر می‌باشند. نمونه‌های بیشماری از پلیمر مصنوعی را می‌توان ذکر کرد. برخی از آنها روزانه به مرحله ظهور می‌رسند و برخی دیگر شناخته شده‌اند: پلی‌استرها و الیاف پارچه‌های نایلونی و الیاف محکم و با دوام پلی‌آمید برای لباس‌های ضد گلوله کم وزن، پلی اتیلن پلاستیکی که در تولید بطری‌های شیر به کار می‌رود، پلاستیک پلی اورتان که در ساخت قلب مصنوعی به کار رفته است، لاستیک که برای تایرهای اتومبیل قابل استفاده است و الاستورهای فلوئوره فسفازن که در برابر محیط‌های سرد قابل استفاده هستند همگی در این دسته قرار دارند
همانطور که قبلا تعریف شد واژه پلیمر برای مولکولهای درشت به کار می‌رود. ماکرومولکولی که ساختار آن به مونومر يا مونومرهایی که در تهیه آنها به کار می‌روند وابسته می‌باشد. اگر تعداد کمی از مونومرها به متصل شوند پلیمری با وزن مولکولی کم حاصل شده که الیگومر(کلمه یونانی Oligos یعنی«کم») نامیده می‌شود. از آنجایی که همه پلیمرهای مصنوعی از اتصال مونومرها به وجود می‌آیند نتیجه می‌گیریم که یک واحد شیمیایی معین چندین بار تکرار خواهند شد. چنین واحدهایی که در داخل یک کروشه یا پرانتز آورده می‌شوند همان واحد تکراری می‌باشند.
واحدهای تکراری شامل همان اتم‌های مونومر می‌باشند. بنابراین وزن مولکولی مونومر و واحدهای تکراری برابرند. برای پلیمرهایی که از مونومرهای دو عاملی یا چندعاملی که در آنها یک محصول فرعی تشکیل شده است واحدهای تکراری شامل تعداد اتمهای کمتری نسبت به مونومرها می‌باشند. لازم به ذکر است که پلیمرهای زنجیری (یا اسکلت زنجیری) حاصل از پلیمرهای وینیل فقط شامل تعدادی اتم‌های کربن بوده و اتمها یا گروه‌های دیگر به آن متصل می‌باشند. چنین پلیمرهایی به نام پلیمرهای زنجیری یکنواخت نامیده می‌شوند. پلیمرهای زنجیری غیر یکنواخت شامل دو یا چند اتم غیر از اتم‌های اسکلت زنجیر اصلی می‌باشند.
اگر پلیمر از یک مونومر ساده A‌ تهیه شده باشد در این صورت محصول ایجاد شده بنام پلیمر یکنواخت نامیده می‌شود.
هموپلیمر ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ
اگر بیش از یک مونومر به کار گرفته شده باشد محصول کوپلیمر نامیده می‌شود. اگر مونومرهای A وB با هم پلیمریزه شوند در ساختار پلیمر چهار آرایش احتمالی امکان‌پذیر است. اگر دو واحد ساختاری به صورت یک درمیان در يك آرایش خطی قرار بگیرند محصول ایجاد شده کوپلیمر متناوب نام دارد. در حالی که اگر توزیع به صورت تصادفی باشد محصول بنام کوپلیمر تصادفی نامیده می‌شود. آرایش احتمالی سوم به نحوی است که در آن بلوک‌های A‌و B با هم ظاهر می‌شوند. چنین آرایشی بنام کوپلیمر دسته‌ای نامیده می‌شود. هر تعداد از این کوپلیمرهای دسته‌ای امکان‌پذیر می‌باشد.
کوپلیمر متناوب ــ B ــ A ــ B ــ A ــ B ــ A ــ B ــ A ــ
کوپلیمر تصادفی ــ B ــ A ــ B ــ B ــ A ــ B ــ A ــ Aــ
کوپلیمر دسته‌ای ــ B ــ B ــ B ــ B ــ A ــ A ــ A ــ A ــ
بالاخره یک آرایش دسته‌ای غیرخطی نیز امکانپذیر است که اصولا شامل پلیمر اصلی است که یک پلیمر دیگر از آن منشعب شده است. این نوع پلیمر کوپلیمر پیوندی نامیده می‌شود.
ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ A ــ
|
B
|
ــ B ــ B ــ B ــ B ــ B
همچنین می‌توان پلیمرها را به صورت پلیمرهای خطی، شاخه‌ای، مشبک توصیف کرد. نوع خطی پلیمری است که دارای شاخه نمی‌باشد و این شامل پلیمرهایی نیز می‌شود که دارای گرو‌های آویزان به زنجیر اصلی می‌باشد. برای مثال گروه فنیل در پلی استیرن. از طرف دیگر کوپلیمرهای پیوندی مثالهایی از پلیمرهای شاخه دارند.
پلیمرهای شانه‌ای شامل شاخه‌های آویزان می‌باشند(که ممکن است دارای طول برابر باشند یا نباشند) و از نظر ساختاری مشابه کوپلیمرهای پیوندی می‌باشند. برای مثال یک چنین پلیمرهایی ممکن است که به وسیله پلیمر شدن یک زنجیر طولانی از مونومر وینیل تشکیل شوند.
پلیمرهای مشبک معمولا بنام پلیمرهایی با اتصال متقاطع نامیده می‌شوند. به علت اتصال متقاطع زنجیرهای پلیمری توانایی خود را در سیال بودن از دست داده و ماده به میزان قابل توجهی حالت جامد بودن خود را حفظ می‌کند. این نوع پلیمر نه ذوب و نه سیال می‌شوند. بنابراین نمی‌توانند در قالب ریزیها استفاده شوند. چنین پلیمرهایی سخت شونده حرارتی یا گرما سختی خوانده می‌شوند. برای ساخت صنعتی مفید این نوع پلیمرها از پلیمرهای گرماسختی باید واکنشهای شبکه‌ای درجا انجام داد یا به طور موقت واکنش را متوقف نگاه داشت تا به موقع و در زمان مورد نظر عمل پلیمر شدن را شروع کرد.
به جز اينكه واژه‌هاي توموست و ترموپلاستيك به خواص فيزيكي پليمر مربوط مي‌شوند، سایر طبقه‌بندیها بر اساس خواص فیزیکی یا مکانیکی است یا درنهایت به پلیمرهای لاستیکی یا الاستومرها، پلاستیکها، الیافها، پوشش‌ها و چسبها طبقه‌بندی می‌شوند.
۲-۱ پلی‌اترها، پلی سولفیدها و پلیمرهای مربوطه
پلی‌اترها و پلیمرهای حاوی گوگرد از متنوع‌ترین پلیمرهای غیر وینلی می‌باشند و از لحاظ تنوع ساختاری دارای برجستگی تجارتی ویژه‌ای می‌باشند (جدول ۱-۱). آنها شامل پلی استات های تهیه شده به وسیله پلیمری شدن زنجیری آلدهیدها (واکنش مشابه پلیمری شدن زنجیری مونومرهای وینیل) پلی‌اترهای تهیه شده به وسیله حلقه گشایی و پلیمری شدن مرحله‌ای و سولفیدهایی که از نظر ساختاری ربط دارند و دیگر پلیمرهای شامل گوگرد می‌باشند.
جدول ۱-۱ پلی‌اترها و پلیمرهای گوگرد داری که از نظر تجارتی در دسترس هستند.
 
۳-۱ پلی سولفیدها
پلی سولفیدها یا پلی(آلکیلن سولفیدها) که بعضی اوقات به این نام خوانده می‌شوند سولفور مشابه پلی‌اترها می‌باشد و همچنانکه انتظار می‌رود به وسیله واکنش مشابه تهیه می‌شود. پلیمری شدن ترکیبهای تیوکربنیل به استثناء تیوکربنیل فلورید و ترکیبهای وابسته به تحقیقات پرهزینه‌ای نبودند. این ترکیب، مونومری بسیار فعال می‌باشد و تحت شرایط پلیمری شدن در C 78- تحت شرایط رادیکال آزاد یا آنیونی قرار می‌گیرد و وزن مولکولی بالا (۳۰۰٫۰۰۰ تا ۴۰۰٫۰۰۰) به دست می‌دهد که محصول سخت و الاستومر می‌باشد که در مقابل اسید و باز مقاوم می‌باشد گرچه به سرعت به وسیله آمینها تجزیه می‌شود.
اپی سولفیدها مشابه با سولفور اپوکسیدها تحت تاثیر پلیمری شدن حلقه گشایی برای تشکیل پلی سولفیدها قرار می‌گیرند. گرچه واکنش پذیری آنها به طور کلی بالاتر از اپوکسیدها می‌باشد از آغازگرهای کاتیونی و آنیونی و کئوردیناسیون برای انجام واکنش استفاده می‌شود.
۴-۱ پلی استرها
پلی استرها در میان تعداد زیادی از پلیمرهای سنتزی از نظر تجارتی موارد استفاده وسیعی در زمینه فیبرها، پلاستیکها و پوشاننده‌ها دارند. روش‌های معمولی برای تهیه استرهای ساده به منظور تهیه پلی استرها نیز استفاده می‌شود. این روشها شامل استری کردن مستقیم، تبدیل استری کردن و واکنش الکلها با اسید کریدها یا انیدریدها می‌باشد.
مکانیسم این نوع واکنشها به طور کلی شناخته شده می‌باشند. هر کدام شامل افزایش نوکلئوفیلی به گروه کربونیل می‌باشد این افزایش به وسیله ماهیت قطبی پیوند دوگانه کربن- اکسیژن توانایی اکسیژن کربونیل که حامل جزئی بار منفی می‌باشد و آرایش صفحه‌ای کربن سه گوش با حداقل مزاحمت فضایی تسهیل می‌شود.
روشهای سنتی نیز وجود دارد که کمتر در تهیه پلی استرها استفاده می‌شود از میان آنها تعویض هیدروژن اسیدی واکنش کربوکیسلیک اسیدها با اپوکسیدها، جابه جایی نوکلئوفیلی و واکنش‌های باز شدن حلقه استرهای حلقوی را می‌توان نام برد. كاربرد اين واكنش‌ها براي تهيه پلي‌استرهاي خطي مي‌باشد.
پلی‌استرهای خطی که از اهمیت تجارتی برخوردار هستند در جدول ۲-۱ نشان داده شده‌اند. سعی نشده است که فهرستی از کاربردهای این نوع پلیمرها فراهم شود زیرا کاربردهای گوناگونی دارد. کافی است اشاره شود که پلی استرهای آروماتیکی (شامل پلی کربنات) به عنوان پلاستیک‌های مهندسی مورد استفاده قرار گرفته‌اند به جز پلی (۱ و ۴ دی هیدروکسی متیل سیکلوهگزیل ترفتالات) و پلی(اتیلن ترفتالات) که اولی به عنوان الیاف پارچه ودومی هم به عنوان فیبر و هم به عنوان پلاستیک به کار می‌روند. درحقیقت پلی (اتیلن ترفتالات) به عنوان عنصر اساسی در صنعت پلی استر می‌باشد و کارایی تجاری وسیعی از سال ۱۹۴۰ به بعد پیدا کرده است. دیگر پلی‌استرهای آروماتیکی و آلیفاتیکی اخیرا اهمیت یافته‌اند. دومی اساسا مورد توجه ویژه قرار گرفته است زیرا تخریب‌پذیری خوبی دارد. تعداد زیادی از کوپلی استرها نیز موجود هستند. پلی‌استرهای آلیفاتیکی دارای انتهای هیدروکسی بوده و در صنعت پلی‌اورتانها به کار رفته‌اند.
الف) پلیمر مخلوط یکنواخت PBT و پلی کربنات (۵۰:۵۰ درصد وزنی) در سطح تجارتی موجود است.
ب) همچنین کوپلیمر با بیس فنل A، تری فتالیک اسید و اسید ایزوفتالیک.
ج) یک کوپلیمر متبلور به صورت ترموتروپیک مایع با اسید تری فتالیک و ۴ و ۴- دی هیدروکسی بای فنیل نیز موجود است.
د) کوپلیمرها و هموپلیمرها در دسترس هستند.
ه) کوپلیمرهای آلیفاتیک نیز در دسترس است.
و) محصول باکتریال متابولیسم کربوهیدراتها.

عتیقه زیرخاکی گنج