پلیمر یا همان بسپار چیست ؟

پلیمر Polymer یا بسپار چیست ؟ این ماده مولکولی درشت است که از به هم پیوستن واحدهای کوچکتری به نام مونومر یا تک‌پار تشکیل می‌شود. واژه بسپار یک کلمه فارسی است که از 2 بخش تشکیل شده:

• بس: به معنی بسیار
• پار: به معنی پاره یا قطعه

واژه پلیمر یک کلمه یونانی است و همانند کلمه بسپار از 2 بخش تشکیل شده:

• پلی: به معنی بسیار
• مر: به معنی قسمت

دسته‌بندی کلی پلیمرها به 3 صورت است:

•  طبیعی
•  نیمه سنتزی
• سنتزی یا مصنوعی

بسپار طبیعی چیست ؟ پلیمرهای طبیعی در طبیعت و بین گیاهان است مثل سلولز و نشاسته. پلیمرهای نیمه سنتزی همان بسپارهای طبیعی هستند که تحت تاثیر واکنش‌های شیمیایی قرار میگیرند مثل سلولز نیترات.

دلیل استفاده از نام بسپار در شرکت تولید کننده انواع بسته بندی های انعطاف پذیر بسپار نگار و فروشگاه آنلاین بسپار استور، مترادف فارسی پلیمر و ارتباط مستقیم با شغل ما بوده است.

مطلب مرتبط : درباره بسپار استور، تاریخچه، هدف و دلیل تاسیس

بسپار مصنوعی چیست ؟

پلیمرهای مصنوعی توسط انسان کشف و ساخته شد که از واکنشی به نام پلیمریزاسیون تولید می‌شوند. عواملی که به واکنش‌دهنده متصل می‌شوند نوع مکانیسمی که در پلیمریزاسیون قرار است رخ دهد را مشخص میکند. روش‌های ساخت و طراحی پلیمر در آزمایشگاه به صورت‌های مختلف است. بعنوان مثال ساخت پلیمرهای مصنوعی از مواد طبیعی امکان‌پذیر است. ساده‌ترین مثالی که برای بسپارهای طبیعی میتوان زد پلاستیک است.

تشکیل زنجیره پلیمرها به جای زنجیره منفرد ممکن است به صورت شبکه‌های انشعاب هم باشد. بزرگی این مولکول‌ها به قدری است که دانشمندان آنها را بعنوان ماکرومولکول‌های بزرگ طبقه‌بندی میکنند. هرچه زنجیره پلیمری طولانی‌تر باشد از نظر وزنی سبک‌تر خواهد بود.

پلیمرهایی که زنجیره بلند و طولانی‌تری دارند به موادی که از آنها ساخته می‌شود دمای ذوب و جوش بالاتری را می‌دهند. هرچه یک زنجیره طولانی‌تر باشد ویسکوزیته (مقاومت در برابر جریان به صورت مایع) بیشتر میشود. دلیل افزایش ویسکوزیته وجود سطح بیشتر است که باعث می‌شود به مولکول‌های همسایه بچسبند.

آرایش مولکولی پلیمر یا بسپار چیست ؟

برای اینکه بتوانیم تفاوت‌های فیزیکی بین انواع مختلف پلیمر را بررسی کنیم باید ماهیت ساختار ماکرومولکولی آن را مد نظر قرار دهیم. از آنجایی که ساختار مولکولی بسپارها بزرک است (درشت مولکول)، اتصال آنها به یکدیگر معمولا به صورت غیر یکنواخت انجام می‌شود. یکسری نواحی منظم یا کریستالی در ساختار مولکول‌های آن وجود دارد که با بخش‌های نامنظم یا آمورف مخلوط می‌شوند.

برای اینکه بتوانید درک بهتری از این ساختار نامنظم داشته باشید مولکول‌های پلیمر را شبیه به رشته‌های کاموایی درهم تنیده تشبیه کرد یا یک بشقاب ماکارونی که رشته‌های آن به هم تنیده هستند.

در ادامه قصد داریم به معرفی روش‌های دیگر دسته‌بندی پلیمرها بپردازیم.

بر اساس ساختار زنجیره‌ایی

ساختار زنجیره مونومرها طبق 3 حالت دسته‌بندی می‌شود:

• پلیمرهای خطی
• پلیمر شاخه‌دار یا Branch Chain
• پلیمرهای کراس لینک Cross-Linked

بر اساس واحدهای تکرار شونده

• Homopolymer : بسپارهایی که از واحدهای یکسان یا همگون تشکیل شده‌اند.
• Copolymer : زمانی که واحدهای تشکیل دهنده یک پلیمر 2 واحد باشد.
• Terpolymer : محصولات حاصل از تکرار سه واحد مونومر، ترپلیمر نام دارد.
• Heteropolymer : محصولات تشکیل شده از بیش از 3 واحد مونومر لفظ ناهمگون یا هتروپلیمر استفاده می‌شود.

بر اساس منبع تولید

• طبیعی
• مصنوعی
• طبیعی اصلاح شده

اثرپذیری در برابر حرارت

• ترموپلاستیک (گرما نرم) : Thermoplastic در این دسته‌بندی بسپارها با افزایش دما بدون تغییر شیمیایی، ذوب می‌شوند و حالتی شبیه به مایعات جاری دارند. این دسته از پلیمرها را میتوان بارها و بارها ذوب و منجمد کرد.
• ترموست (گرما سخت) : Thermoset پلیمرهایی هستند که در اثر گرما وزن مولکولی بالایی میگیرند. هنگام حرارت دهی این بسپارها ذوب نمی‌شوند. اگر دما بسیار بالاتر رود این واحدها به صورت برگشت ناپذیر تجزیه می‌شوند.

صنایع

کاربرد بسپار چیست (صنایع) ؟ برخی صنایع به صورت مستقیم به پلیمر وابسته هستند. لازم بذکر است که این صنایع بعنوان صنعت مادر دسته‌بندی می‌شوند که هریک شامل چندین زیر مجموعه هستند.

• صنعت پلاستیک و پلاستیک
• الیاف
• پوششی
• چسب

بسپار استور، بزگرترین فروشگاه انواع بسته بندی های پلاستیکی، برای مشاهده و دریافت اطلاعات بیشتر روی لینک کلیک کنید.

کاربرد پلیمر در صنعت بسته بندی

یکی از صنایعی که به وفور پلیمر در آن بکار گرفته می‌شود صنعت بسته‌بندی است مخصوصا صنعت بسته‌بندی مواد غذایی. طیف وسیعی از مصرف پلیمر مربوط به پلاستیک‌ها است. مقاومت بالا، سبکی، عایق بودن، قیمت مناسب، قابلیت رنگ‌پذیری از جمله ویژگی‌های مهمی است که باعث می‌شود پلاستیک بیشتر از هر ماده دیگری استفاده شود.

تاریخچه پلیمر

قبل از این که بشر بخواهد با پلیمر و مشتقات آن آشنا شود و یا حتی بداند که روزی جهان چگونه با این ماده تغییر میکند، بر اساس نیاز و تجربیاتی که از اجداد خود بدست آورده بود از محصولات طبیعی مثل الیاف‌‌های پروتینی (پشم و ابریشم)، پنبه، شاخ حیوانات، صمغ درختان و … استفاده میکرد.

از اولین پیشگامان علم پلیمر Henri Braconnot را میتوان نامبرد که از سال 1811 با بررسی به روی ترکیبات سلولزی اقدامات مهمی را در این زمینه انجام داد. زمانی که واکنش شیمیایی ولکانیزاسیون در اواخر قرن 19 توسعه پیدا کرد بشر فهمید که میتواند مواد پلیمری را به صورت مصنوعی تولید کند. در واکنش ولکانیزاسیون با اضافه کردن گوگرد و یکسری بهبود دهنده، پلیمر طبیعی به حالت پایدارتر تبدیل می‌شود.

سال 1907 دانشمندی بنام Leo Baekeland  اولین پلیمر مصنوعی را به نام باکلیت از طریق واکنش شیمیایی بین فرمالدئید و فنل تحت دما و فشار دقیق ایجاد کرد. حدود دو سال بعد یعنی در سال 1909 به صورت عمومی ماده باکلینت معرفی شد. اما تحقیقاتی که تا آن سال‌ها انجام شد هیچکدام نتوانستند ساختار مولکولی این ماده پر مصرف را مشخص کنند. تا آن زمان محققان و دانشمندان فرض را بر این گذاشته بودند که پلیمرها از خوشه‌هایی به نام کلویید تشکیل شده‌اند که توسط نیروی ناشناخته کنار یکدیگر قرار میگیرند. اما دانشمندی به نام Hermman Staudinger این نظریه را بیان کرد که پلیمرها شامل زنجیره‌های بلند اتمی هستند که از طریق پیوند کووالانسی به هم متصل می‌شوند. در نهایت تحقیقات این دانشمند باعث دریافت جایزه نوبل شد.

مهم‌ترین سهم را شیمیدان ایتالیایی جولیو ناتا و شیمیدان آلمالنی کارل زیگر انجام دادند که آنها نیز موفق به دریافت جایزه نوبل شیمی شدند. تحقیقات آنها در راستای توسعه کاتالیزوری به نام Ziegler-Natta انجام شد. تحقیقات به روی بسپارها بقدری گسترده بود که با گذشت این همه سال هنوز هم ادامه دارد.

با نگاهی به اطراف و کمی دقت در وسایلی که استفاده میکنیم میبینیم که پلیمرها همه جا وجود دارند. بطری آب پلاستیکی، سری سیلیکونی هدفون‌ها، پلی‌استر به کار رفته در کفش‌های ورزشی، حتی بسیاری از پروتیین‌های بدن مثل کراتین و DNA سلول‌ها همگی پلیمر هستند. واحدهای تشکیل دهنده پروتیین اسید آمینه است که بعنوان مونومر در نظر گرفته می‌شوند.

روش‌های شناسایی پلیمر

• آزمون انحلال‌پذیری
• اندازه‌گیری چگالی
• آزمون شعله
• تعیین دمای ذوب
• آزمون پیرولیز
• طیف‌سنجی رامان
• رزونانس مغناطیسی هسته
• طیف‌سنجی مادون قرمز

کاربرد پلیمر در زندگی روزمره

جمع‌بندی مطلب بسپار چیست

در طی سال‌های اخیر پیشرفت صنعت پلیمرسازی و ارتباط این ماده با دیگر صنایع به‌قدری زیاد شده که این ماده جزوه جدایی ناپذیر از زندگی شده. اهمیت وجود آنرا حتی در کوچکترین وسیله مثل درب بطری آب معدنی می‌توان مشاهده کرد. مجموعه بسپار نگار بعنوان یکی از تولیدکنندگان محصولات پلیمری توانسته بخش بزرگی از نیاز بازار ایران و برخی از کشورهای همسایه را برطرف نمایید. جهت مشاوره و کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان مجموعه در تماس باشید.