دسته‌بندی پلیمرها (طبیعی، مصنوعی، نیمه‌مصنوعی)
طبقه‌بندی پلیمرها با توضیحات و مثال‌های متعدد
پلیمرها (بسپارها) مولکول‌های بزرگی هستند که از تکرار واحدهای کوچک به نام مونومر ساخته شده‌اند. این مواد بر اساس منشأ تولید، ساختار شیمیایی، رفتار حرارتی و کاربرد به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در اینجا، مهم‌ترین روش‌های طبقه‌بندی پلیمرها را با مثال‌های متنوع بررسی می‌کنیم.
۱. طبقه‌بندی بر اساس منشأ تولید
الف) پلیمرهای طبیعی (Natural Polymers)
این پلیمرها مستقیماً از منابع طبیعی مانند گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم‌ها به‌دست می‌آیند.
مثال‌ها:
- پروتئین‌ها:
- کلاژن(در پوست و استخوان)
- کراتین(در مو و ناخن)
- ابریشم(تولید شده توسط کرم ابریشم)
- پلی‌ساکاریدها:
- سلولز(در دیوارهٔ سلولی گیاهان، پنبه، کاغذ)
- نشاسته(در سیب‌زمینی، ذرت، گندم)
- کیتین(در پوستهٔ خرچنگ و حشرات)
- اسیدهای نوکلئیک:
- DNAو RNA (حامل اطلاعات ژنتیکی)
- لاستیک طبیعی (پلی‌ایزوپرن):
- از شیرهٔ درخت کائوچو استخراج می‌شود.
کاربردها:
- تولید پارچه (پنبه، ابریشم)
- مواد غذایی (نشاسته، ژلاتین)
- داروسازی (کپسول‌های ژلاتینی)
ب) پلیمرهای نیمه‌مصنوعی (Semi-Synthetic Polymers)
این پلیمرها از اصلاح شیمیایی پلیمرهای طبیعی به‌دست می‌آیند تا خواص بهتری داشته باشند.
مثال‌ها:
- نیتروسلولز (سلولوئید):
- از واکنش سلولز با اسید نیتریک تولید می‌شود.
- کاربرد: فیلم عکاسی، لاک‌ها، مواد منفجره.
- استات سلولز:
- از استیلاسیون سلولز به‌دست می‌آید.
- کاربرد: ساخت عینک، الیاف مصنوعی (ریون).
- لاستیک ولکانیزه:
- لاستیک طبیعی با گوگرد پخت می‌شود تا مقاومت آن افزایش یابد.
- کاربرد: تایر خودرو، نوار نقاله.
کاربردها:
- بسته‌بندی مواد غذایی
- تولید الیاف مصنوعی
- صنایع نظامی (مواد منفجره)
ج) پلیمرهای مصنوعی (Synthetic Polymers)
این پلیمرها به‌طور کامل در صنعت از مواد پتروشیمی ساخته می‌شوند و به دو دستهٔ ترموپلاستیک و ترموست تقسیم می‌شوند.
مثال‌ها:
۱. ترموپلاستیک‌ها (گرمانرم‌ها)
- با گرم شدن نرم و با سرد شدن سخت می‌شوند.
- پلی‌اتیلن (PE):
- LDPE(کیسه‌های پلاستیکی)
- HDPE(بطری شیر، لوله)
- پلی‌پروپیلن (PP):
- اسباب‌بازی، ظروف غذا، طناب
- پلی‌وینیل‌کلراید (PVC):
- لوله‌های فاضلاب ساختمانی، کفپوش
- پلی‌استایرن (PS):
- ظروف یک‌بارمصرف، یخدان
- پلی‌اتیلن ترفتالات (PET):
- بطری آب معدنی، الیاف پلی‌استر
۲. ترموست‌ها (گرماسخت‌ها)
- پس از پخت، دیگر ذوب نمی‌شوند.
- باکالیت:
- دستهٔ قابلمه، کلیدهای برق
- اپوکسی:
- چسب‌های دوقلو ، رنگ‌های صنعتی
- پلی‌اورتان:
- فوم عایق، کفش‌های ورزشی
کاربردها:
- صنایع بسته‌بندی
- خودروسازی
- پزشکی (پروتزها، نخ بخیه)
۲. طبقه‌بندی بر اساس رفتار حرارتی
|
نوع پلیمر |
ویژگی |
مثال‌ها |
|
ترموپلاستیک |
ذوب و شکل‌پذیر با گرما |
PE, PP, PVC, PET |
|
ترموست |
پس از پخت، دیگر ذوب نمی‌شود |
باکالیت، اپوکسی |
|
الاستومر |
انعطاف‌پذیر و کشسان |
لاستیک طبیعی، سیلیکون |
۳. طبقه‌بندی بر اساس ساختار مولکولی
الف) پلیمرهای خطی
- زنجیره‌های مستقیم و بدون شاخه (مانند HDPE).
ب) پلیمرهای شاخه‌دار
- ساختار نامنظم و شاخه‌دار (مانند LDPE).
ج) پلیمرهای شبکه‌ای
- اتصالات عرضی بین زنجیره‌ها (مانند لاستیک ولکانیزه).
۴. طبقه‌بندی بر اساس کاربرد
|
نوع پلیمر |
کاربرد |
مثال‌ها |
|
پلیمرهای مهندسی |
مقاومت مکانیکی بالا |
نایلون، پلی‌کربنات |
|
پلیمرهای رسانا |
انتقال الکتریسیته |
پلی‌آنیلین، پلی‌پیرول |
|
پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر |
تجزیه در طبیعت |
PLA, PHA |
جمع‌بندی
طبقه‌بندی پلیمرها بر اساس
- منشأ تولیدطبیعی، نیمه‌مصنوعی، مصنوعی
- رفتار حرارتیترموپلاستیک، ترموست، الاستومر
- ساختار مولکولی(خطی، شاخه‌دار، شبکه‌ای و
- کاربرد.
شناخت این دسته‌بندی‌ها به انتخاب مناسب‌ترین پلیمر برای کاربردهای مختلف کمک می‌کند.