yasaman_mohamadi
عضو جدید
ساختار پليمرها
اغلب پليمرهاي متداول از پليمريزاسيون مولكول هاي ساده آلي به نام «منومر» (Monomer)به دست مي آيد. براي مثال، پلي اتيلن(PE)پليمري است كه از پليمريزاسيون با افزايش (تركيب) چندين مولكول اتيلن به دست ميآيد. هر مولكول اتيلن «منومر» ناميده مي شود. با تركيب مناسبي از حرارت و فشار وكاتاليزور، پيوند دوگانه بين اتم هاي كربن شكسته می شود و پيوندی ساده و كووالانسيجايگزين آن مي شود. اكنون دو انتهاي آزاد اين منومر به راديكال هاي آزاد تبديل ميشود، به طوري كه هر اتم كربن يك تك الكترون دارد كه مي تواند به را ديكال هاي آزادديگر افزوده شود. از اينرو، در اتيلن دو محل (مربوط به اتم كربن) وجود دارد كه مولكول هاي ديگر مي توانند در آنجا بدان ضميمه شوند . اين مولكول - با کارايی انجامدادن واكنش - زيربناي پليمرهاست و به «مر» يا واحد تكراري موسوم است. واحد تكراريدر طول زنجير مولكول پليمر به تعداد دفعات زيادي تكرارمي شود. طول متوسط پليمر بهدرجه پليمريزاسيون يا تعداد واحدهاي تكراري در زنجير مولكول پليمر بستگي دارد. بنابراين، نسبت جرم مولكولي پليمر به جرم مولكولي واحد تكراري به عنوان (درجهپليمريزاسيون) تعريف شده است . با بزرگتر شدن زنجير مولكولي (در صورتي كه فقطنيروهاي بين مولكولي سبب اتصال مولكولها به يكديگر شود)، مقاومت حرارتي و استحكامكششي مواد پليمري هر دو افزايش مي يابد.به طور كلي، فرايند پليمريزاسيون ممکناست به صورتهاي مختلفي مانند افزايشي ، مرحله اي،… انجام گيرد. در پليمريزاسيونافزايشي، تعدادي از واحدهاي تكراري به يكديگر اضافه می شوند و مولكول بزرگتري به نامپليمر را توليد مي كنند. در اين نوع پليمريزاسيون، ابتدا در مرحله اول راديكالآزاد، با دادن انرژي (حرارتي - نوري) به مولكول هاي اتيلين با پيوند دوگانه و شكستپيوند دوگانه، به وجود مي آيد. سپس راديكال هاي آزاد با اضافه شدن به واحدهاي تكراريمراكز فعالي به نام آغازگر شكل مي گيرند و هر يك از اين مراكز به واحد هاي تكراريديگر اضافه می شود و رشد پليمر ادامه مي يابد. از نظر تئوري، درجه پليمريزاسيونافزايشي ممکن است نامحدود باشد كه در اين صورت مولكول زنجيره اي بسيار طويلي ازاتصال تعداد زيادي واحدهاي تكراري به يكديگر شكل مي گيرد؛ اما عملا رشد زنجير بهصورت نامحدود صورت نمي گيرد. هر چقدر که تعداد مراكز فعال يا آغازگرهاي شكل گرفتهبيشتر باشد، تعداد زنجيرها زيادتر و در نتيجه طول زنجيرها كوچكتر مي شود و بدين سبباست كه خواص پليمرها تغيير مي كند. البته سرعت رشد نيز در اندازه طول زنجيرها مؤثراست. هنگامي كه واحد هاي تكراري تمام و زنجيرها به يكديگر متصل شود، رشد خاتمه مييابد.از ديگر روشهاي پليمريزاسيون، پليمريزاسيون مرحله اي است كه در آن منومرهابا يكديگر واكنش شيميايي می دهند و پليمرهاي خطي را به وجود مي آورند. در بسياري ازواكنشهاي پليمريزاسيون مرحله اي، مولكول كوچكي به عنوان محصول فرعي شكل مي گيرد.اين نوع واكنشها گاهي پليمريزاسيون كندنزاسيوني(Condensation)نيز ناميده ميشود.
اغلب پليمرهاي متداول از پليمريزاسيون مولكول هاي ساده آلي به نام «منومر» (Monomer)به دست مي آيد. براي مثال، پلي اتيلن(PE)پليمري است كه از پليمريزاسيون با افزايش (تركيب) چندين مولكول اتيلن به دست ميآيد. هر مولكول اتيلن «منومر» ناميده مي شود. با تركيب مناسبي از حرارت و فشار وكاتاليزور، پيوند دوگانه بين اتم هاي كربن شكسته می شود و پيوندی ساده و كووالانسيجايگزين آن مي شود. اكنون دو انتهاي آزاد اين منومر به راديكال هاي آزاد تبديل ميشود، به طوري كه هر اتم كربن يك تك الكترون دارد كه مي تواند به را ديكال هاي آزادديگر افزوده شود. از اينرو، در اتيلن دو محل (مربوط به اتم كربن) وجود دارد كه مولكول هاي ديگر مي توانند در آنجا بدان ضميمه شوند . اين مولكول - با کارايی انجامدادن واكنش - زيربناي پليمرهاست و به «مر» يا واحد تكراري موسوم است. واحد تكراريدر طول زنجير مولكول پليمر به تعداد دفعات زيادي تكرارمي شود. طول متوسط پليمر بهدرجه پليمريزاسيون يا تعداد واحدهاي تكراري در زنجير مولكول پليمر بستگي دارد. بنابراين، نسبت جرم مولكولي پليمر به جرم مولكولي واحد تكراري به عنوان (درجهپليمريزاسيون) تعريف شده است . با بزرگتر شدن زنجير مولكولي (در صورتي كه فقطنيروهاي بين مولكولي سبب اتصال مولكولها به يكديگر شود)، مقاومت حرارتي و استحكامكششي مواد پليمري هر دو افزايش مي يابد.به طور كلي، فرايند پليمريزاسيون ممکناست به صورتهاي مختلفي مانند افزايشي ، مرحله اي،… انجام گيرد. در پليمريزاسيونافزايشي، تعدادي از واحدهاي تكراري به يكديگر اضافه می شوند و مولكول بزرگتري به نامپليمر را توليد مي كنند. در اين نوع پليمريزاسيون، ابتدا در مرحله اول راديكالآزاد، با دادن انرژي (حرارتي - نوري) به مولكول هاي اتيلين با پيوند دوگانه و شكستپيوند دوگانه، به وجود مي آيد. سپس راديكال هاي آزاد با اضافه شدن به واحدهاي تكراريمراكز فعالي به نام آغازگر شكل مي گيرند و هر يك از اين مراكز به واحد هاي تكراريديگر اضافه می شود و رشد پليمر ادامه مي يابد. از نظر تئوري، درجه پليمريزاسيونافزايشي ممکن است نامحدود باشد كه در اين صورت مولكول زنجيره اي بسيار طويلي ازاتصال تعداد زيادي واحدهاي تكراري به يكديگر شكل مي گيرد؛ اما عملا رشد زنجير بهصورت نامحدود صورت نمي گيرد. هر چقدر که تعداد مراكز فعال يا آغازگرهاي شكل گرفتهبيشتر باشد، تعداد زنجيرها زيادتر و در نتيجه طول زنجيرها كوچكتر مي شود و بدين سبباست كه خواص پليمرها تغيير مي كند. البته سرعت رشد نيز در اندازه طول زنجيرها مؤثراست. هنگامي كه واحد هاي تكراري تمام و زنجيرها به يكديگر متصل شود، رشد خاتمه مييابد.از ديگر روشهاي پليمريزاسيون، پليمريزاسيون مرحله اي است كه در آن منومرهابا يكديگر واكنش شيميايي می دهند و پليمرهاي خطي را به وجود مي آورند. در بسياري ازواكنشهاي پليمريزاسيون مرحله اي، مولكول كوچكي به عنوان محصول فرعي شكل مي گيرد.اين نوع واكنشها گاهي پليمريزاسيون كندنزاسيوني(Condensation)نيز ناميده ميشود.
آخرین ویرایش توسط مدیر: