پلیدیسیکلوپنتادیان پلیمری است که چیزهای بسیار بزرگی را با آن میسازند، آن هم به صورت تک قطعهای و یکجا. و منظور من از بزرگ، واقعاً بزرگ است. با پلیدیسیکلوپنتادیان شما میتوانید کل کابین یک تراکتور یا کل بشقاب آنتن ماهواره را یکجا تولید کنید. کافی نیست؟ پس یک مخزن ذخیره ی مواد شیمیایی خطرناک با ظرفیت ۱۵۰۰ گالن چه طور است؟ با پلیدی سیکلوپنتادیان مشکلی برای ساخت آن نیست. با این حال، اولین بار این پلیمر برای تولید پوشش سورتمه موتوری به کار رفت، البته این کار هم به صورت قالبگیری تک قطعهای صورت گرفت. دلیل این کاربرد، مقاومت بسیار مطلوب آن در برابر ضربه در دماهای پایین بود، یعنی دماهایی که بسیاری از پلیمرها در آن شکننده هستند.
پلی دی سیکلوپنتادی ان از طریق یک واکنش جذاب، به نام پلیمریزاسیون جابجایی اولفینی (یا پلیمریزاسیون مبادله ای حلقه گشا ( ROMP ) و از مونومر اِندو-دی سیکلوپنتادی ان ساخته می شود.
گرماسخت بودن، ویژگی خوبی است، ولی شما نمی توانید چنین ماده ای را قالب گیری کنید. پس چگونه اصلاً از آن چیزی می سازیم؟ پاسخ این است که محصولات را در قطعات بزرگی می سازیم که قبلاً به صورت مورد نظر ما شکل گرفته اند. این کار، قالبگیری تزریقی واکنشی یا به اختصار نامیده می شود. به زبان ساده، ما قالبی را از مونومر پر می کنیم و آن را در قالب پلیمریزه می کنیم. این روشی است که با آن از مواد گرماسخت، محصولات مورد نظر را می سازیم.
02432464407-9
یکی از مفیدترین خاصیتهای پلیسیانوآکریلاتها این است که چسبهای خیلی خوبی هستند؛ در حقیقت آن قدر خوب که در چسبهای قطرهای از آنها استفاده میشود و حتی پوست را هم میتوانند به هم بچسبانند.
شما ممکن است بپرسید، چرا پلیسیانوآکریلاتها چسبهایی با این قدرت تولید میکنند. بخشی به این خاطر است که آنها خیلی سریع خشک میشوند. چسب قطرهای که شما از مغازه میخرید، اصلاً پلیسیانوآکریلات ندارد. بلکه لولهی چسب پر از مونومر سیانوآکریلات است.
وقتی شما این مونومر را روی آنچه که می خواهید بچسبانید، می ریزید، به روش پلیمریزاسیون وینیلی آنیونی پلیمریزه می شود. آب موجود در هوا یا مقدار ناچیز رطوبت در سطحی که می خواهید بچسبانید، به عنوان شروع کننده عمل می کند.
این پلیمریزاسیون درعرض چند ثانیه انجام میشود و یک پلیسیانوآکریلات به دست میآید.
پلیسیانوآکریلاتها یک خاصیت مفید دیگر نیز دارند. آنها سمی نیستند. آنها پوست را به هم میچسبانند و به علاوه سمی هم نیستند. شما با چیزی با این خاصیت چه کار میتوانید بکنید؟ چه طور است به جای سوزن و نخ بخیه، برای بستن زخمها از آن استفاده کنیم؟ برخی از پزشکان نیز در تلاشند تا از پلیسیانوآکریلاتها به عنوان چسب برای ترمیم بخشهای مردمک چشم، مثل قرنیه و شبکیه، استفاده کنند. به علاوه برخی در حال آزمودن فیلمهای نازک پلیسیانوآکریلات هستند تا از آنها به عنوان پوست مصنوعی برای پیوند پوست در درمان سوختگیهای شدید بهره ببرند.
معمولاً برای استفادههای پزشکی ما از سیانوآکریلاتهای با گروههای آلکیلاستر بلندتر از آنچه در چسب قطرهای بود، استفاده میکنیم. یک مثال خوب، پلی(اکتیلسیانوآکریلات) است. علت این است که پلیسیانوآکریلاتها با گروههای آلکیل کوتاه، مثل گروههای متیل، میتوانند بافتها را تحریک کنند. اما پلیمرهای با زنجیر بلند این مشکل را ندارند.
02432464407-9
پلی کلروپرن معمولاً با نام تجاری نئوپرن به فروش می رسد. این پلیمر به شکل منحصر به فردی نسبت به روغن مقاوم است. این پلیمر نخستین لاستیک مصنوعی یا الاستومری بود که از نظر تجاری موفق عمل کرد. این لاستیک به دست آرنولد کالینز ( Arnold Collins ) ابداع شد، زمانی که تحت نظر والاس کاروترز ( Wallace Carothers ) کار می کرد؛ شخصی که نایلون را کشف کرد.
کلروپرن حاوی دو پیوند دوگانه است، به همین دلیل ما آن را یک دیاِن مینامیم. پلیکلروپرن خواصی شبیه به دیگر پلیمرهای دیانی مانند پلیایزوپرن و پلیبوتادیان دارد.
02432464407-9
پلیکربنات یا به طور خاص پلیکربنات بیسفنول A، یک پلاستیک شفاف برای ساخت شیشههای نشکن، شیشهی سبک عینک و چیزهایی از این دست است. این ماده را شرکت جنرال الکتریک میسازد و آن را تحت نام لِکسان به فروش میرساند.
پلی کربنات نام خود را از گروه کربنات موجود در زنجیر اصلی اش میگیرد. ما آن را پلی کربنات بیس فنول A می نامیم، چون از بیس فنول A و فسژن ساخته شده است. تولید این ماده با واکنش میان بیس فنول A و هیدروکسید سدیم برای به دست آوردن نمک سدیم بیس فنول A آغاز می شود.
سپس نمک سدیم بیس فنول A با فسژن –ترکیبی واقعاً تهوع آور که در جنگ جهانی اول یک سلاح شیمیایی مطلوب بود– واکنش میدهد تا پلی کربنات تولید کند.
پلیمر دیگری که برای ساخت شیشههای نشکن به کار میرود پلی(متیل متاکریلات) است.
نگاهی شفافتر به پلیکربناتی دیگر
تا اینجا ما فقط راجع به یک پلی کربنات صحبت کرده ایم، پلیکربنات بیس فنول A. اما پلی کربنات دیگری نیز وجود دارد که برخی از ما همیشه به آن نگاه میکنیم. در واقع بعضی از ما، هرگز بدون کمک این پلیکربنات به چیزی نگاه نمیکنیم. این پلی کربنات مادهای است که در ساخت عدسی های بسیار سبک عینک به کار میرود. برای انسان هایی با بینایی بسیار ضعیف، اگر جنس عدسی عینک از شیشه بود، آن قدر ضخیم میشد که برای استفاده بسیار سنگین بود. اما پلیکربنات همه چیز را تغییر داده است. نه تنها بسیار سبک تر از شیشه است، بلکه ضریب شکست بسیار بالاتری نیز دارد. یعنی نور را بیشتر از شیشه خم میکند. بنابراین لازم نیست عینک خیلی قطور باشد.
می توانید ببینید که مونومر فوق در دو انتهای خود دارای دو گروه آلیلی است. این گروههای آلیلی دارای پیوند دوگانه کربن-کربن هستند. یعنی آنها میتوانند از طریق پلیمریزاسیون وینیلی رادیکال آزاد، پلیمریزه شوند. البته درهر مونومر دو گروه آلیل وجود دارد. هر کدام از این دو گروه آلیلی، جزیی از یک زنجیر پلیمری متفاوت خواهند شد. از این طریق همهی زنجیرها به هم متصل خواهند شد و مادهای شبکهای، مانند شکل زیر میسازند:
بین دو نوع پلیکربناتی که به آنها پرداختیم یک تفاوت اساسی وجود دارد. پلیکربنات بیسفنولA یک گرمانرم است. یعنی زمانی که داغ است میتواند قالبگیری شود. اما پلیکربناتی که در عدسی عینکها به کار میرود یک گرماسخت است. ترموستها ذوب نمیشوند و نمیتوان آنها را مجدداً قالبگیری کرد. از آنها برای ساختن مواد واقعاً محکم و مقاوم در برابر گرما استفاده میشود.
پلیمرهای دیگری که به عنوان پلاستیک استفاده میشوند، عبارتند از:
پلیاتیلن پلیپروپلین پلیاستایرن پلیاستر پی وی سی نایلون پلی(متیل متاکریلات)
پلیمرهای دیگری که به عنوان گرماسخت استفاده میشوند، عبارتند از:
رزینهای اپوکسی پلیایمیدها پلیدی سیکلو پنتا دی اِن
02432464407-9
نایلونها یکی از متداولترین پلیمرهایی هستند که به عنوان الیاف کاربرد دارند. نایلون همیشه در پوشاک یافت میشود، ولی در جاهای دیگر هم به شکل یک مادهی گرمانرم دیده میشود. اولین موفقیت واقعی نایلون حدوداً در سال ۱۹۴۰ با کاربرد آن در جورابهای زنانه به دست آمد. این جورابها خیلی محبوب شدند، اما پس از مدتی نایاب شدند، چراکه سال بعد ایالات متحده وارد جنگ جهانی دوم شد، و نایلون برای تولید وسایل جنگی مانند چترنجات و طناب، مورد نیاز بود. ولی پیش از جوراب و چتر نجات نخستین محصول واقعی از نایلون، مسواک با برس نایلونی بود.
نایلون را به خاطر گروههای آمیدی موجود در زنجیر اصلی، پلیآمید نیز مینامند. پروتئینهایی مثل ابریشم، که نایلون به عنوان جانشینی برای آن ساخته شد نیز پلیآمید هستند. گروههای آمیدی بسیار قطبی هستند و میتوانند با یکدیگر پیوند هیدروژنی دهند. به همین دلیل، و از آنجایی که زنجیر اصلی نایلون بسیار منظم و متقارن است، نایلونها اغلب بلورین هستند، و الیاف بسیار خوبی به دست میدهند.
نایلون ها را می توان از دی اسیدکلریدها و دیآمین ها به دست آورد. برای مثال، نایلون۶,۶ از واکنش مونومرهای آدیپویلکلرید و هگزامتیلن دی آمین تولید می شود.
این یک روش برای تهیه ی نایلون۶,۶ در آزمایشگاه است. ولی در یک واحد صنعتی، نایلون۶,۶ معمولاً از طریق واکنش آدیپیکاسید و هگزامتیلن دی آمین تولید می شود.
نایلون۶ ، نوع دیگری از نایلون است. این پلیمر بسیار شبیه نایلون۶,۶ است، با این تفاوت که فقط یک ناحیهی زنجیری کربنی به طول شش کربن دارد.
این نوع نایلون از طریق پلیمریزاسیون حلقه گشا و از مونومر کاپرولاکتام ساخته میشود. رفتار نایلون۶ تفاوت زیادی با نایلون۶,۶ ندارد. تنها دلیل تولید هر دو نوع، این است که شرکت دوپونت نایلون۶,۶ را ثبت اختراع کرد، و از این رو سایر شرکتها برای وارد شدن به تجارت نایلون، ناچار به تولید نایلون۶ شدند.
02432464407-9