أنواع البوليمرات هي في الواقع أسماء المنتجات البلاستيكية الخام الموجودة في الطبيعة بأشكال مختلفة وتتكون من ذرات الهيدروجين والكربون. تحتوي مواد البوليمر على مجموعة متنوعة ويتم اختيارها لإنتاج البلاستيك وفقًا للمنتج النهائي. البلاستيك هو الاسم الذي يطلق على البوليمرات من صنع الإنسان. كيميائيًا ، تتكون هذه المواد من وحدة واحدة تسمى المونومر ، والتي ترتبط بملايين الجزيئات المماثلة الأخرى لتشكيل سلاسل طويلة. يحدد طول هذه السلاسل ، وعدد الفروع التي بها ، ومدى ارتباطها ببعضها البعض الخواص الفيزيائية للبلاستيك النهائي.
ما هي أنواع البوليمرات؟
بشكل عام ، تنقسم البوليمرات إلى ثلاث فئات: اللدائن الحرارية ، بالحرارة ، واللدائن المرنة. في غضون ذلك ، هناك مواد مثل الصوف الزجاجي ، وهو في الواقع بوليمر سيليكون. اليوم ، التطبيقات المختلفة لهذه المواد في الصناعات المختلفة هي بحيث لا يمكن العثور على أي صناعة تقريبًا لا توجد فيها آثار لهذه المواد ، وهذا إلى حد أنه في بعض الصناعات ، أدى استخدام مواد البوليمر إلى إحداث العديد من التغييرات وبشكل عام فقد ميزتها عن النموذج التقليدي لنفس الصناعة ، ومن ثم يمكن القول أن استخدام هذه المواد في بعض الصناعات قد أحدث ثورة غير مسبوقة فيها.
أنواع البوليمرات
البوليمرات هي مركبات عضوية طويلة السلسلة تتألف من وحدات تكرارية صغيرة تسمى مونومرات. تتميز البوليمرات بخواص ميكانيكية وكيميائية ممتازة، وهي تستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية. وهناك العديد من أنواع البوليمرات، من بينها:
البولي إثيلين (Polyethylene)
وهو أحد أكثر البوليمرات استخدامًا في الصناعة، ويتميز بمقاومته للكيماويات والأحماض والقواعد والرطوبة والتآكل، ويستخدم في صناعة الأنابيب والأغلفة والأسلاك الكهربائية والأفلام البلاستيكية.
البولي بروبيلين (Polypropylene)
وهو يتميز بمقاومته للحرارة والكيماويات والتآكل، ويستخدم في صناعة الأنابيب والأغلفة والأطباق والأكواب البلاستيكية والألياف الاصطناعية.
البولي فينيل كلورايد (Polyvinyl Chloride)
وهو يستخدم في صناعة الأنابيب والأسلاك الكهربائية والأغلفة والألعاب النفخ والأشرطة اللاصقة والمواد اللاصقة.
البوليستر (Polyester)
وهو يستخدم في صناعة الملابس والأقمشة والأغطية والأفرشة والسجاد.
البولي يوريثين (Polyurethane)
وهو يستخدم في صناعة الفرش والوسائد والأسرة والملابس والأحذية والمطاط والعوازل الحرارية.
الإيبوكسي (Epoxy)
وهو يستخدم في صناعة اللاصقات والدهانات والطلاءات والأغشية الواقية والمواد العازلة.
السليلوز (Cellulose)
وهو يستخدم في صناعة الورق والأقمشة والألياف والأغشية البلاستيكية.
هناك أنواع أخرى كثيرة من البوليمرات، وتختلف خواصها واستخداماتها وفقًا للمواد المستخدمة في تركيبها وطريقة صنعها.
تصنيف أنواع البوليمرات
يمكن تصنيف البوليمرات بطرق مختلفة ، وأكثرها شيوعًا على النحو التالي. بالطبع ، تنقسم البوليمرات إلى نوعين ، هندسي وشائع ، اعتمادًا على بنائها وتطبيقها ، وكل منهما موصوف في أقسام منفصلة.
أ) أنواع البوليمرات من حيث المنشأ
ب) أنواع البوليمرات من حيث التفاعل مع الحرارة
ج) أنواع البوليمرات من حيث بنية السلسلة
ر) أنواع البوليمرات من حيث التبلور
هـ) أنواع البوليمرات التي أساسها المونومر
ج) أنواع البوليمرات من حيث التطبيق والخصائص الفيزيائية
ج) أنواع البوليمرات من حيث الترتيب التكتيكي
ما هي مزايا البوليمر؟
يمكن تلخيص سبب التطبيق الواسع جدًا للباسبار في الصناعة على النحو التالي:
- عملية جعلها سهلة.
- إنها رخيصة جدا.
- لديهم مقاومة جيدة للتآكل.
- إنها مرنة للغاية وقابلة للطرق.
ما هي حدود البوليمر؟
يتم وضع جزيئات البوليمر ذات الأحجام المختلفة بجانب بعضها البعض ، وتكون الرابطة بين السلاسل المتجاورة فيها من رابطة فان دير فالس والقطبية ضعيفة جدًا ، وبالتالي لها القيود العملية التالية:
- ليس لديهم نقطة انصهار محددة
- تكون صلبة في درجة حرارة الغرفة.
- فهي ليست مقاومة للأكسجين والأشعة فوق البنفسجية والبكتيريا.
- تكون هشة في درجات حرارة أقل من درجة حرارة المحيط.
- لديهم هيكل بلوري غير متبلور أو خليط من هذين.
- يحترقون عند درجة حرارة عالية نسبيًا.
ما هي الصناعات التي تستخدم البوليمرات؟
تستخدم البوليمرات في العديد من الصناعات المختلفة، ويتم تصنيعها من مواد أساسية مثل البترول والغاز الطبيعي والكربوهيدرات الأخرى. وفيما يلي بعض الصناعات التي تستخدم البوليمرات:
1- صناعة البلاستيك
يتم استخدام البوليمرات لإنتاج البلاستيك، ويتم استخدامه في العديد من المنتجات مثل الأكياس والأدوات المنزلية والأجهزة الإلكترونية والسيارات والعبوات الغذائية.
2- صناعة الألياف
تستخدم البوليمرات أيضًا في صناعة الألياف الاصطناعية مثل النايلون والبوليستر والأكريليك، والتي تستخدم في صناعة الملابس والستائر والسجاد والمنسوجات الأخرى.
3- صناعة العوازل
تستخدم البوليمرات في صناعة العوازل الكهربائية والحرارية، والتي تستخدم في الأسلاك والكابلات والأجهزة الإلكترونية والمباني.
4- صناعة الطلاء
تستخدم البوليمرات في صناعة الطلاء والدهانات، والتي تستخدم في المنازل والمباني والسيارات والأثاث.
5- صناعة الأدوية
تستخدم البوليمرات في صناعة الأدوية والأغذية والمستحضرات الصيدلانية، والتي تستخدم لتحسين تحمل الجسم للأدوية وتحسين امتصاصها.
هذه بعض الصناعات التي تستخدم البوليمرات، وهناك المزيد من الصناعات التي تستخدم البوليمرات بشكل واسع.
استخدامات أنواع البوليمرات
تتميز البوليمرات بخصائص ميكانيكية وكيميائية فريدة، مما يجعلها مفيدة في العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية. ومن بين أهم استخدامات أنواع البوليمرات:
1- بوليمرات الإيثيلين والبروبيلين
تستخدم هذه البوليمرات في صناعة الأنابيب والأسلاك والكابلات والأغشية واللدائن والألياف الصناعية والأغلفة البلاستيكية والعبوات البلاستيكية والأدوات المنزلية والمواد العازلة.
2- بوليمرات الفينول
تستخدم هذه البوليمرات في صناعة المواد العازلة والأدوات الكهربائية والإلكترونية والمطاطية والأدوات الطبية والألياف الصناعية.
3- بوليمرات الفينيل كلوريد
تستخدم هذه البوليمرات في صناعة الألواح البلاستيكية والأغطية البلاستيكية والألياف الصناعية والأدوات الطبية والأدوات الكهربائية والمنتجات الإلكترونية.
4- بوليمرات الأكريليك
تستخدم هذه البوليمرات في صناعة الألواح البلاستيكية والألياف الصناعية والأغطية البلاستيكية والمواد اللاصقة والدهانات والمواد العازلة والأدوات الطبية.
5- بوليمرات النايلون
تستخدم هذه البوليمرات في صناعة الألياف الصناعية والألواح البلاستيكية والأدوات الطبية والأدوات الكهربائية والمنتجات الإلكترونية والمواد العازلة.
وهناك العديد من الاستخدامات الأخرى للبوليمرات في صناعات مختلفة، مثل صناعة السيارات والطائرات والمواد الرياضية والأدوات المنزلية والأدوات الزراعية والأغذية والمشروبات والملابس والأحذية والأثاث. يمكن استخدام أنواع مختلفة من البوليمرات في العديد من الصناعات المختلفة.
الخصائص أنواع مختلفة من البوليمرات
تختلف الخصائص الفيزيائية والكيميائية لأنواع مختلفة من البوليمرات باختلاف هيكلها الكيميائي وطول السلسلة البوليمرية وترتيب وحدات البناء الأساسية. ومن أهم الخصائص التي تميز أنواع مختلفة من البوليمرات:
1- المرونة والصلابة
تختلف درجة المرونة والصلابة لأنواع مختلفة من البوليمرات باختلاف هيكلها الكيميائي وترتيب وحدات البناء الأساسية. ومن المثالية أن تكون البوليمرات التي تستخدم في صناعة المواد اللدائنية والمطاطية مرنة ومتينة في نفس الوقت.
2- المقاومة للتآكل والحرارة
تختلف درجة مقاومة البوليمرات للتآكل والحرارة باختلاف هيكلها الكيميائي وترتيب وحدات البناء الأساسية. وعلى سبيل المثال، تتميز بوليمرات الإيثيلين بمقاومتها العالية للتآكل والحرارة، في حين تتميز بوليمرات الفينول بمقاومتها العالية للحرارة والكيماويات.
3- الشفافية واللون
تختلف درجة شفافية ولون أنواع مختلفة من البوليمرات باختلاف هيكلها الكيميائي وترتيب وحدات البناء الأساسية. وعلى سبيل المثال، تتميز بوليمرات الأكريليك بشفافيتها العالية، في حين تتميز بوليمرات النايلون بلونها الأبيض أو الشفاف.
4- القابلية للتشكيل والتشكيل
يتم تشكيل البوليمرات بسهولة في أشكال مختلفة، وذلك باستخدام تقنيات التشكيل بالحرارة أو التشكيل البارد. وتختلف درجة القابلية للتشكيل لأنواع مختلفة من البوليمرات باختلاف هيكلها الكيميائي وترتيب وحدات البناء الأساسية.
5- القابلية للتحلل
تختلف درجة قابلية أنواع مختلفة من البوليمرات للتحلل باختلاف هيكلها الكيميائي وترتيب وحدات البناء الأساسية. بعض البوليمرات يمكن تحللها بسهولة بواسطة العوامل الحيوية في الطبيعة، في حين تتطلب بعض البوليمرات عمليات تحلل صناعية خاصة.
وهناك العديد من الخصائص الأخرى التي تتميز بها أنواع مختلفة من البوليمرات، مثل الكثافة والتوصيلية والتوافق مع المواد الأخرى، وتختلف هذه الخصائص باختلاف نوع البوليمر واستخدامه المحدد.
