پلی بوتادی ان

پلی بوتادی ان یکی از نخستین انواع الاستومر یا لاستیک مصنوعی بود که اختراع شد. از آنجایی که این پلیمر بسیار به لاستیک طبیعی، یعنی پلی‌ایزوپرن، شباهت دارد، استفاده ی از آن به عنوان یک الاستومر نیاز به فکر چندانی نداشت. این لاستیک برای مصارفی که با دماهای پایین سر و کار دارند، مناسب است. عاج تایرهای اتومبیل اغلب از کوپلیمرهای پلی بوتادی ان ساخته می شوند. تسمه ها، شلنگ ها، واشرها و سایر قطعات اتومبیل نیز از پلی بوتادی ان ساخته می شوند، زیرا نسبت به دیگر پلیمرها در مقابل دماهای پایین مقاومت بهتری از خود نشان می دهد. بسیاری از پلیمرها در نتیجه ی پدیده ای که انتقال شیشه‌ای نامیده می شود، در دماهای پایین شکننده می شوند. لاستیک سختی که پلی(استایرن-بوتادی‌ان-استایرن)، یا لاستیک ، نامیده می شود، یک کوپلیمر حاوی پلی بوتادی ان است.

پلی‌بوتادی‌ان یک پلیمر دی‌اِنی است؛ به عبارت دیگر پلیمری است که از مونومری حاوی دو پیوند دوگانه‌ی کربن-کربن ،یعنی بوتادی‌ان ، تهیه می‌شود. این پلیمر از طریق پلیمریزاسیون زیگلر- ناتا ساخته می‌شود.

02432464407-9

پلی‌آکریلونیتریل

پلی‌آکریلونیتریل کمتر در محصولاتی که یک مصرف کننده‌ی عادی با آنها آشنا است، استفاده می‌شود، و بیشتر در ساخت پلیمر دیگری به نام الیاف کربن کاربرد دارد. هموپلیمرهای آکریلونیتریل به صورت الیاف در سیستم‌های پالایش گاز داغ، چادرهای صحرایی، بادبان کشتی‌های مسابقه‌ای و حتی بتون تقویت شده با الیاف، استفاده می‌شوند. اما اکثر کوپلیمرهای دارای پلی‌آکریلونیتریل به عنوان الیاف برای ساخت پارچه‌های کش‌باف مثل جوراب‌ها و بلوزها، و همچنین محصولاتی برای استفاده در فضای آزاد مثل چادر و چیزهایی از این قبیل استفاده می‌شود. اگر روی برچسب یک پارچه نوشته شده بود “آکریلیک”، این پارچه از یکی از کوپلیمر‌های پلی‌آکریلونیتریل ساخته شده است. معمولاً این مواد، کوپلیمر آکریلونیتریل و متیل‌آکریلات یا آکریلونیتریل و متیل‌متاکریلات هستند.

همچنین گاهی اوقات کوپلیمرهایی از آکریلونیتریل و وینیل کلراید می‌سازیم. این کوپلیمرها تأخیرانداز شعله هستند، و الیاف ساخته شده از آنها الیاف موداکریلیک نام دارند.

ولی کوپلیمرهای آکریلونیتریل به اینها ختم نمی شود. پلی(استایرن-کو-آکریلونیتریل)(SAN) و پلی(آکریلونیتریل-کو-بوتادی ان-کو-استایرن) (ABS) به عنوان پلاستیک استفاده می شوند.  SAN یک کوپلیمر تصادفی ساده، از استایرن و آکریلونیتریل است. اما ABS پیچیده‌تر است. ABS به وسیله پلیمریزاسیون استایرن و آکریلونیتریل در حضور بوتادی‌ان به دست می‌آید. پلی‌بوتادی‌ان دارای پیوند دوگانه کربن–کربن است که آن هم می‌تواند پلیمریزه شود. لذا ما در نهایت زنجیری پلی یوتادی انی خواهیم داشت که زنجیری SAN به آن پیوند خورده است.

ABS بسیار محکم و سبک است. این ماده به اندازه‌ای مقاوم است که برای ساخت قسمت هایی از بدنه اتومبیل به کار می رود، اما آن قدر سبک است که می توان قطعات بزرگی از آن را را فقط با یک دست به بالای سر برد. استفاده از پلاستیک هایی مثل ABS اتومبیل ها را سبک تر می‌سازد، ‌بنابراین آنها سوخت کمتری مصرف می‌کنند و لذا آلودگی کمتری هم ایجاد می‌کنند.

ABS پلاستیک محکم تری نسبت به پلی استایرن است. این امر به خاطر گروه های نیتریل واحدهای آکریلونیتریل آن است. گروه های نیتریل خیلی قطبی هستند، بنابراین به سمت هم جذب می‌شوند. این امر به بارهای مخالف روی گروه های نیتریل اجازه می‌دهد که همدیگر را پایدار کنند، همان گونه که در تصویر زیر می‌بینید. این جاذبه قوی که زنجیرهای ABS را به سختی کنار هم نگه می‌دارد، ماده را محکم تر می‌کند. همچنین پلی بوتادی ان لاستیکی، ABS را نسبت به پلی استایرن چقرمه تر می کند.

پلی‌آکریلونیتریل یک پلیمر وینیلی است و از خانواده آکریلات مشتق شده است. این ماده از مونومر آکریلونیتریل به وسیله پلیمریزاسیون وینیلی رادیکال آزاد ساخته شده است.

02432464407-9

رزین‌های اپوکسی

رزین‌های اپوکسی چسب‌های بسیار خوبی هستند و یکی از معدود چسب‌هایی به شمار می‌روند که می‌توانند روی فلزات به کار روند. با این حال، به عنوان پوشش‌های محافظ، و مواد موجود در وسایلی مثل بُردهای مدار الکترونیک، و نیز برای ترمیم سوراخ‌ها در سنگفرش بتنی نیز به کار می‌روند. اپوکسی‌ها برای ساخت کامپوزیت‌ها هم استفاده می‌شوند. یکی از راه های تولید کامپوزیت استفاده از اپوکسی در فرآیندی مفید به نام SCRIMP است.

02432464407-9

سلولز

سلولز یکی از انواع مختلف پلیمرهایی است که در طبیعت یافت می‌شود. چوب، کاغذ، و پارچه‌ی نخی همگی حاوی سلولز هستند. سلولز یک لیف بسیار خوب می‌باشد. چوب، پارچه‌ی نخی، و طناب تهیه شده از کنف تماماً از سلولز لیفی ساخته شده‌اند. سلولز از واحدهای تکراری مونومر گلوکز تشکیل شده است. این همان گلوکزی است که برای ادامه‌ی حیات در سوخت و ساز و متابولیسم بدن مصرف می‌شود، ولی شما نمی‌توانید آن را به شکل سلولز هضم کنید. سلولز را یک پلی‌ساکارید نیز می‌نامند، چراکه از مونومر شکر ساخته شده است.

سلولز در داستان پلیمرها جای مهمی دارد، چراکه از آن برای تولید برخی از نخستین پلیمرهای مصنوعی، مثل نیترات‌سلولز، استات سلولز، و رایون استفاده شده است.

موی تمیز

مشتق دیگری از سلولز، هیدروکسی‌اتیل‌سلولز می‌باشد. این ماده با سلولز معمولی از این جهت متفاوت است که برخی یا تمام گروه‌های هیدروکسیل در واحد تکراری گلوکز با گروه‌های هیدروکسی‌اتیل‌اتر جایگزین شده‌اند.

 این گروه‌های هیدروکسی اتیل مانع از این می‌شوند که پلیمر بتواند بلورینه شود. پس چون هیدروکسی‌اتیل‌سلولز نمی‌تواند متبلور شود، این ماده در آب محلول است و علاوه بر اینکه یک ملین قوی است و برای غلیظ کردن شامپوها نیز به کار می­رود. ضمناً این ماده موجب می‌شود که صابون موجود در شامپو کمتر کف‌آلود باشد، و با تشکیل کلوییدهایی در اطراف ذره‌ی کثیفی، به شامپو کمک می‌کند تا بهتر تمیز کند.

 معمولاً ذرات کثیفی در آب نامحلول هستند. ولی یک زنجیری هیدروکسی‌اتیل‌سلولز می‌تواند خودش را حول یک ذره‌ی کثیفی بپیچاند. این توده را می توان به عنوان یک کیک میان وعده فرض کرد که در آن زنجیری پلیمری، خود کیک، و ذره‌ی کثیفی مواد خامه‌ای داخل آن است. این کیک، در آب محلول است. پس وقتی هیدروکسی‌اتیل‌سلولز به این شکل دور ذره کثیفی می‌پیچد و آن را می‌پوشاند و پنهان می‌کند، آب را برای پذیرش ذره‌ی کثیفی فریب می‌دهد. با این روش، کثیفی به جای رسوب مجدد بر روی موی شما، به همراه زنجیر حرکت می کند و شسته می شود.

02432464407-9

الیاف کربن

الیاف کربن پلیمری است که به نوعی یک گرافیت محسوب می‌شود. گرافیت هم نوعی از کربن خالص است. در گرافیت، اتم‌های کربن در صفحات بزرگی از حلقه‌های آروماتیک شش ضلعی چیده شده‌اند. این صفحات درست شبیه کندوی زنبور عسل هستند.

الیاف کربن نوعی از گرافیت است که در آن صفحات گرافیت، طولانی و باریک هستند. می‌توان این صفحات را به صورت روبان‌هایی از گرافیت تصور نمود. این روبان‌ها دوست دارند به صورت دسته‌ای دور هم جمع شوند و تشکیل الیاف دهند. نام الیاف کربن هم از همین جا آمده است.

این الیاف به تنهایی استفاده نمی‌شوند. در عوض، برای تقویت موادی نظیر رزین‌های اپوکسی و دیگر مواد گرماسخت، کاربرد دارند. از آنجایی که این مواد تقویت شده، بیش از یک جزء دارند، ما آنها را کامپوزیت می‌نامیم.

کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف کربن، نسبت به وزنشان، بسیار محکم می‌باشند. آنها اغلب محکم‌تر از فولاد هستند، و با این وجود بسیار بسیار سبک‌تر هم می‌باشند. به خاطر همین، می‌توان آنها را در بسیاری از مصارف، جایگزین فلزات نمود؛ از قطعات هواپیماها و شاتل فضایی گرفته تا راکت‌های تنیس و وسایل گلف.

لیف کربن از پلیمر دیگری به نام پلی‌آکریلونیتریل و از طریق فرآیند حرارتی پیچیده‌ای تهیه می شود. 

02432464407-9