تاریخچه پلیمرها و اهمیت آنها در صنعت
۱. تاریخچه پلیمرها
پلیمرها اگرچه امروزه به صورت مصنوعی تولید می‌شوند، اما از دیرباز در طبیعت وجود داشته‌اند. انسان‌ها قرن‌ها از پلیمرهای طبیعی مانند چوب، پنبه، ابریشم، لاستیک طبیعی (کائوچو) و پروتئین‌ها استفاده می‌کردند.
- قرن ۱۹: کشف و استفاده از پلیمرهای طبیعی
- لاستیک طبیعی (کائوچو)توسط اقوام مایا و آزتک استفاده می‌شد و بعدها در اروپا مورد مطالعه قرار گرفت.
- اولین اصلاح پلیمر طبیعی: در سال ۱۸۳۹، چارلز گودییربا ولکانیزاسیون لاستیک، آن را به ماده‌ای بادوام تبدیل کرد.
- اواخر قرن ۱۹ و اوایل قرن ۲۰: تولد پلیمرهای مصنوعی
- ۱۸۶۲: پارکزین (اولین پلاستیک مصنوعی)توسط الکساندر پارکس ساخته شد.
- ۱۹۰۷: باکلیت (نخستین پلیمر ترموست)توسط لئو بیکلند اختراع شد که در صنعت برق و عایق‌کاری کاربرد داشت.
- ۱۹۲۰: هرمان اشتاودینگرنظریه ماکرومولکول‌ها (پلیمرها) را مطرح کرد و پایه‌های شیمی پلیمر را بنا نهاد (جایزه نوبل شیمی ۱۹۵۳).
- دهه‌های ۱۹۳۰ تا ۱۹۵۰: انقلاب پلیمرهای مصنوعی
- نایلون (۱۹۳۵)توسط والاس کاروترز در شرکت دوپونت ساخته شد و تحولی در صنعت نساجی ایجاد کرد.
- در سال 1938، روی پلونکت به طور تصادفی تفلون (پلی تترا فلوئورواتیلن، PTFE) را کشف کرد، پلیمری با مقاومت شیمیایی استثنایی و خواص نچسب.
- پلی‌اتیلن (۱۹۳۳)به صورت تصادفی در ICI کشف شد و بعدها در بسته‌بندی کاربرد گسترده یافت.
- پلی‌وینیل کلراید (PVC)و پلی‌استایرن (PS) در این دوره توسعه یافتند.
- دهه‌های ۱۹۶۰ به بعد: پیشرفت در پلیمرهای مهندسی و زیست‌تخریب‌پذیر
- کِولار (۱۹۶۵)برای جلیقه‌های ضدگلوله و صنایع هوافضا ساخته شد.
- پلیمرهای رسانای الکتریسیته (۱۹۷۰)مانند پلی‌آنیلین کشف شدند.
- پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر (۱۹۹۰ به بعد)مانند PLA برای کاهش آلودگی پلاستیک‌ها توسعه یافتند.
۲. اهمیت پلیمرها در صنعت
پلیمرها به دلیل سبکی، انعطاف‌پذیری، مقاومت شیمیایی و قابلیت شکل‌پذیری در صنایع مختلف نقش حیاتی دارند:
الف) صنایع بسته‌بندی
- پلی‌اتیلن (PE)و پلی‌پروپیلن (PP) در ساخت کیسه‌ها، بطری‌ها و فیلم‌های پلاستیکی.
- پلی‌اتیلن ترفتالات (PET)برای بطری‌های نوشیدنی.
ب) صنعت خودروسازی
- پلی‌اورتان (PU)در صندلی‌ها و فوم‌ها.
- ABSدر داشبورد و قطعات داخلی.
- لاستیک‌های مصنوعیدر تایرها.
ج) پزشکی و داروسازی
- سیلیکون‌هادر ایمپلنت‌ها.
- پلی‌لاکتیک اسید (PLA)در نخ‌های جراحی قابل جذب.
- هیدروژل‌هادر پانسمان زخم.
د) صنایع الکترونیک
- پلی‌کربنات (PC)در ساخت صفحه نمایش و لنزها.
- پلی‌ایمیدهادر بردهای مدار چاپی.
ه) صنعت ساختمان
- PVCدر لوله‌کشی و کابل‌ها.
- پلی‌استایرن فوم (یونولیت)برای عایق‌کاری.
و) صنعت نساجی
- نایلون و پلی‌استردر تولید پارچه‌های مقاوم.
- اسپاندکس (لیکرا)برای لباس‌های کشی.
ز) صنعت نفت، گاز و پتروشیمی
- سورفکتانتهای پلیمری درمواد تعلیق شکن نفتی
- مواد کاهش دهنده کشش (DRA). در انتقال نفت خام از خطوط لوله
۳. آینده پلیمرها
- پلیمرهای هوشمند(تغییر شکل با دما یا نور).
- مواد چاپ سه بعدی: پلیمرهای سفارشی برای تولید افزودنی.
- نانوپلیمرها: پلیمرها در مقیاس نانو برای دارورسانی و پوشش های پیشرفته.
- پلیمرهای نانوکامپوزیتیبا استحکام فوق‌العاده.
- پلیمرهای سبزبرای کاهش آلودگی محیط زیست.
نتیجه‌گیری
پلیمرها از طبیعت آغاز شدند، با کشف پلاستیک‌های مصنوعی انقلابی در صنعت ایجاد کردند و امروزه به مواد پیشرفته و سازگار با محیط زیست تبدیل شده‌اند. نقش آنها در زندگی مدرن آن‌قدر گسترده است که جهان بدون پلیمرها غیرقابل تصور است.