| พอลิเมอร์ | ประวัติพอลิเมอร์ | ความหมายพอลิเมอร์ | ประเภทของพอลิเมอร์ แบ่งตามเกณฑ์ต่าง ๆ ดังนี้ | การเกิดพอลิเมอร์ | พลาสติก | ประเภทของพลาสติก | | | เส้นใย | ยาง | พอลิเมอร์มี 2 ประเภท | คุณสมบัติของพอลิเมอร์ | รูปแบบการใช้งานของพอลิเมอร์ | ชนิดของพอลิเมอร์

Table of Contents

โลกของเรามีความหัศจรรย์มากมาย บางอย่างอาจจะเป็นเรื่องธรรมดาของคนกลุ่มหนึ่งที่ชินกับเรื่องนั้น ๆ แต่อาจจะเป็นเรื่องชวนอัศจรรย์ใจเเก่คนอีกคนกลุ่มหนึ่งด้วยความที่ไม่คุ่นเคยเช่นเดียวกับโลกของวัสดุที่มนุษย์สร้างสรรค์ขึ้นมาซึ่งอาจทำให้เรารู้สึก "ทึ่ง" ในความสามารถของเพื่อนมนุษย์ด้วยกันว่า "คิดได้ไง" วันนี้ผู้จัดการวิทยาศาสตร์จะพาไปรู้จักวัสดุหมุนเวียนอยู่รอบ ๆ ตัวเรา นั่นคือ พอลิเมอร์ และ เซรามิกส์
พอลิเมอร์ (Polymer) สารที่มีน้ำหนักโมเลกกุล เกิดจากการรวมกันของโมโนเมอร์ (Monomer) ชนิดเดียวกัน หรือต่างชนิดกันเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่อยซ้ำหลายหน่วยมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะชนิดโคเวเลนด์ และมีสมบัติแตกต่างจากสารเคมีทั่วไป โดยเฉพาะในด้านการขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ บางชนิดเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเรียกว่า ไบโอโพลิเมอร์ เช่น ยางธรรมชาติ โปรตีน เซลลูโลส และ คาร์โบไฮเดรต บางชนิดได้จากการสังเคราะห์ เช่น โพลิโพรพิลิน โพลิเอทิลีน โพลิสไต รีน และโพลิเมทิลเมทาคริเลต
"โพลิเมอร์" มาจากคำกรีกสองคำ คือ Poly แปลว่าหลาย ๆ หรือมาก และ mer แปลว่าหน่วยย่อย ๆ ของโมเลกุลที่เรียกว่า"เมอร์"ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของพอลิเมอร์พอลิเมอร์(Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมาก ประกอบด้วยหน่อยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วย พันธะโควาเลนต์
ข. พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่น
1. เทอร์มอพลาสติก เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว เเละเมื่อเย็นตัวลงจะแข็งตัว สามารถเปลี่ยนรูปได้พลาสติกประเภทนี้โครงสร้างโมเลกุลเป็นโซ่ตรงยาว มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก จึงสามารถหลอมเหลว หรือเมื่อผ่านการอัดแรงมากจะไม่ทำลายโครงสร้างเดิม ตัวอย่าง พอลิเอลีน พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีน
2. พลาสติกเทอร์มอเซต จะคงรูปหลังผ่านความร้อนหรือแรงดันเพียงครั้งเดียว เมื่อเย็นลงจะแข็งมาก ทนความร้อนและความดัน ไม่อ่อนตัวและเปลียนรูปร่างไม่ได้ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงก็จะแตกและไม่ไหม้ขี้เถ้าสีดำ พลาสติกประเภทนี้โมเลกุลจะเชื่อมโยงกันเป็นร่างแหจับกันแน่น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแข็งแรงมาก จึงไม่สามารถนำมาหลอมเหลวได้ ตัวอย่าง เมลามีน พอลิยูรีเทน
1) พอลิเมอร์ธรรมชาติ (Natural Polymers) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ สามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด โดยพอลิเมอร์ธรรมชาติเหล่านี้เป๋นสิ่้งที่สิ่งมีชีวิตผลิตขึ้นโดยอาศัยกระบวนการทางเคมีต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ และมีการเก็บสะสมไว้ใช้ประโยชน์ตามส่วนต่าง ๆ ดังนั้นพอลิเมอร์ธรรมชาติจึงมีความแตกต่างในสิ่งมีชีวิต ได้แก่้ เส้นใยพืช เซลลูโลส และไคดิน เป็นต้น
2) พอลิเมอร์สังเคราะห์ (Synthetic Polymers) เกิดจากการสังเคราะห์ขึ้นโดยมนุษย์ ด้วยวิธีการนำสารมอนอเมอร์จำนวนมากมาทำปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ทำให้มอนอเมอร์เหล่านั้นเกิดพันธะโคเวเลนด์ต่อกันกลายเป็นโมเลกุลพอลิเมอร์ โดยสารมอนอเมอร์ที่มักใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์ คือ สารไฮโดรคาร์บอนที่เป๋นผลพลอยได้จากการกลั่นน้ำมันดิบและการแยกแก๊สธรรมชาติ เช่น เฮททีลีน สไตรีน โพรพิลีน ไวนิลคอไรด์ เป็นต้น
3. ยาง มัจุดเด้นคือความยืดหยุ่นสูง เราจึงไม่เปรียบเทียบเรื่องความแข๋็็งแรง แต่มักจะคำนึงถึงค่าเปอร์เซ็นต์การยืดตัวก่อนขาด และแรงดึงที่จุดขาดแทนนอกจากนี้พอลิเมอร์ในกลุุ่มนี้จะจำเป็นต้องมีการคืนตัวกลับได้ดีด้วยจึงต้องมีการเพิ่มแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโซ่โมเลกุลด้วยการเชื่อมขวาง
4. สารละลายและลาเทกซ์ ใช้งานในรูปของพอลิเมอร์ีที่กระจายตัวในของเหลวอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นตัวทำละลายของพอลิเมอร์เอง หรือกระจายตัวเป็นอิมัลซัลในน้ำ ลักษณะการใช้งานคือเป็น กาว สีทาบ้าน เชลแล็ค หรือ สารเคลือบผลอื่น ๆ พอลิเมอร์ในกลุ่มนี้ควรจะกระจายตัวได้ดี และมีความสามารถในการเชื่อมขวางได้ในสภาวะที่มีแสง หรือแก๊ซออกซิเจนได้ หรือ ไม่ก็สามารถที่จะนำตัวเองไปเกี่ยวพันกับวัสดุอื่น ๆ ได้
3. Thermosetting polymers เป็นพอลิเมอร์ที่มีการเชื่อมโยงระหว่างสายโซ่โมเลกุลอย่างหนาแน่น ส่งผลให้สายโซ่โมเลกุลขยับตัวยากเมื่อได้รับแรงหรือความร้อน วัสดุที่มีพอลิเมอร์ชนิดนี้เป็นองค์ประกอบหลัก จึงรับแรงได้ดี และไม่หลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อน อย่างไรก็ตาม เมื่อความร้อนสูงถึงอุณหภูมิสลายตัววัสดุจะสลายตัวไปเนื่องจากพันธะเคมีแตกหัก พอลิเมอร์ชนิดนี้เป็นส่วนประกอบหลักในพลาสติกแข็ง เช่น ถ้วยชามเมลามีน

พอลิเมอร์k9.gifk9.gifk9.gif

โลกของเรามีความหัศจรรย์มากมาย บางอย่างอาจจะเป็นเรื่องธรรมดาของคนกลุ่มหนึ่งที่ชินกับเรื่องนั้น ๆ แต่อาจจะเป็นเรื่องชวนอัศจรรย์ใจเเก่คนอีกคนกลุ่มหนึ่งด้วยความที่ไม่คุ่นเคยเช่นเดียวกับโลกของวัสดุที่มนุษย์สร้างสรรค์ขึ้นมาซึ่งอาจทำให้เรารู้สึก "ทึ่ง" ในความสามารถของเพื่อนมนุษย์ด้วยกันว่า "คิดได้ไง" วันนี้ผู้จัดการวิทยาศาสตร์จะพาไปรู้จักวัสดุหมุนเวียนอยู่รอบ ๆ ตัวเรา นั่นคือ พอลิเมอร์ และ เซรามิกส์

"พอลิเมอร์" วัสดุตกไม่แตก

ในชีวิตประจำวันของเรา "พอลิเมอร์" (Polymer) ได้เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งในการดำรงชีวิต ไม่ว่าจะมองไปทางไหนเราก็จะพบผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพอลิเมอร์ การนำพอลิเมอร์มาใช้มีมานานแล้วและยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เหมาะกับการใช้งาน


ประวัติพอลิเมอร์


ปี 1891 ฮิลัยลี่ เดอซาดอทเนต (HIlaire de Chardonnert) เริ่มผลิตเส้นใยเซลลูโลส (cellulose) สำหรับผ้าไหม(silk) ได้สำเร็จ
ปี 1907 ลีโอ แบเคลแลนด์ (Leo Baekeland) ประดิษฐ์พอลิเมอร์สังเคราะห์ชื่อว่า เบคิไลด์
ปี 1922 เฮอร์มาน์ สตอดิงเจอร์ (Hermann Staudinger) เสนอเป็นครั้งแรกว่าพอลิเมอร์ประกอบด้วยโซ่ยาวของอะตอม
ที่ดึงดูดกันด้วยพันธะเคมีแบบโควาเลนต์ ซึ่งก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าพอลิเมอร์เป็นกลุ่มของโมเลกุล เล็กๆ ที่เรียกว่า คอลลอยด์
ปี 1953 สตอคิงเจอร์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี
ปี 1931 วอลลาซ คารอดเทอรส์ (Wallace Carothers) ประดิษฐ์ยางสังเคราะห์ได้เป็นครั้งแรก เรียกว่า นีโอพรีน
ปี 1935 วอลลาซ คารอดเทอรส์ (Wallace Carothers) ประดิษฐ์ไนลอน
ปี 1974 พอล ฟลอรี (Paul Flory) ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีจากผลงานการพยากรณ์การจัดเรีัยงตัวของพอลิเมอร์ในสารละลายซึ่งเรียกว่า แรนดอมคอยล์

ความหมายพอลิเมอร์


พอลิเมอร์ (Polymer) สารที่มีน้ำหนักโมเลกกุล เกิดจากการรวมกันของโมโนเมอร์ (Monomer) ชนิดเดียวกัน หรือต่างชนิดกันเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่อยซ้ำหลายหน่วยมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะชนิดโคเวเลนด์ และมีสมบัติแตกต่างจากสารเคมีทั่วไป โดยเฉพาะในด้านการขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ บางชนิดเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเรียกว่า ไบโอโพลิเมอร์ เช่น ยางธรรมชาติ โปรตีน เซลลูโลส และ คาร์โบไฮเดรต บางชนิดได้จากการสังเคราะห์ เช่น โพลิโพรพิลิน โพลิเอทิลีน โพลิสไต รีน และโพลิเมทิลเมทาคริเลต

"โพลิเมอร์" มาจากคำกรีกสองคำ คือ Poly แปลว่าหลาย ๆ หรือมาก และ mer แปลว่าหน่วยย่อย ๆ ของโมเลกุลที่เรียกว่า"เมอร์"ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของพอลิเมอร์พอลิเมอร์(Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมาก ประกอบด้วยหน่อยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วย พันธะโควาเลนต์

มอนอเมอร์ (Monomer) คือ หน่วยเล็ก ๆ ของสารในพอลิเมอร์ ดังภาพ

hgyffk.jpg

ประเภทของพอลิเมอร์ แบ่งตามเกณฑ์ต่าง ๆ ดังนี้

1. แบ่งตามการเกิดเป็นเกณฑ์ เป็น 2 ชนิด คือ

ก. พอลิเมอร์ธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น โปรตีน แป้ง เซลลูไลส ไกโคเจน กรดนิวครีอิก และยางธรรมชาติ

ข. พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์เพื่อใช้ประโยชน์ต่าง ๆ เช่น พลาสติก ไนลอน ดาครอน และลูไซด์ เป็นต้น

2. แบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบเป็น 2 ชนิด คือ

ก. โฮมอลิเมอร์(Homopolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวดัน เช่น แป้ง (ประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เป็นกลูโคสทั้งหมด) พอลิเอทิลีน PVC (ประกอบมอนอเมอร์ที่เป็นเอทิลีนทั้งหมด)



mm.jpg





ข. เฮเทอโรพอลิเมอร์ (Heteropolymer) เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น โปรตีน พอลิเอสเทอร์ พอลิเอไมด์ เป็นต้น




nnn.jpg


3. แบ่งตามโครงสร้างของพอลิเมอร์ แบ่งเป็น 3 แบบ คือ

ก. พอลิเมอร์แบบเส้น (Chain length polymer) เป็น พอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่น ๆ จึงความหนาแน่น และ จุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่น ๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน ดังภาพ

aaaaa.jpg

ข. พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่น

eeeeee.jpg

ค. พอลิเมอร์แบบร่างแห (Croos-linking polymer) เป็น พอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม

ss.jpg

หมายเหตุ พอลิเมอร์บางชนิดเป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากสารอนินทรีย์ เช่น ฟอสฟาซี ซิลิโคน




การเกิดพอลิเมอร์

พอลิเมอร์เกิดขึ้นจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซซัมของมอนอเมอร์

พอลิเมอร์ไรเซซัน (Polymerization) คือ กระบวนการเกิดสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ (พอลิเมอร์) จากสารที่มีโมเลกุลเล็ก (มอนอเมอร์)

ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซซัน

1. ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซซันแบบเติม คือปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซซันที่เกิดจากมอนอเมอร์ของสารอินทรีย์ชนิดเดียวกันที่มี C กับ C จับกันด้วยพันธะคู่มารวมตัวกันเกิดสารพอลิเมอร์เพียงชนิดเท่านั้น ดังภาพ



sssss.jpg


2. ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซซันแบบควบแน่น (Condensation polymerization reaction) คือปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซซันที่เกิดจากมอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันมากกว่า 1 หมู่ ทำปฏิกิริยากันเป็นพอลิเมอร์และสารโมเลกุลเล็ก เช่น น้ำ ก๊าซแอมโมเนีย ก๊าซโฮโดรเจนคลอไรด์ เมทานอล เกิดขึ้นด้วย ดังภาพ



wwwww.jpg



พลาสติก


พลาสติก(plastic) คือ สารที่สามารถทำให้เป็นรูปต่าง ๆ ได้ด้วยความร้อน พลาสติกเป็นพอลิเมอร์ขนาดใหญ่ มวลโมเลกุลมาก

สมบัติทั่วไปของพลาสติก

- มีความเสถียรมากในธรรมชาติ สลายตัวยาก มีมวลน้อย เเละเบา

- เป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าที่ดี

- ส่วนมากอ่อนตัวและหลอมเหลวเมื่อได้รับรับความร้อน จึงเปลียนเป็นรูปต่างๆ ได้ตามประสงค์

ประเภทของพลาสติก

1. เทอร์มอพลาสติก เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว เเละเมื่อเย็นตัวลงจะแข็งตัว สามารถเปลี่ยนรูปได้พลาสติกประเภทนี้โครงสร้างโมเลกุลเป็นโซ่ตรงยาว มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก จึงสามารถหลอมเหลว หรือเมื่อผ่านการอัดแรงมากจะไม่ทำลายโครงสร้างเดิม ตัวอย่าง พอลิเอลีน พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีน


zz.jpg

2. พลาสติกเทอร์มอเซต จะคงรูปหลังผ่านความร้อนหรือแรงดันเพียงครั้งเดียว เมื่อเย็นลงจะแข็งมาก ทนความร้อนและความดัน ไม่อ่อนตัวและเปลียนรูปร่างไม่ได้ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงก็จะแตกและไม่ไหม้ขี้เถ้าสีดำ พลาสติกประเภทนี้โมเลกุลจะเชื่อมโยงกันเป็นร่างแหจับกันแน่น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแข็งแรงมาก จึงไม่สามารถนำมาหลอมเหลวได้ ตัวอย่าง เมลามีน พอลิยูรีเทน

bbb.jpg

อะไรคือข้อดีของพลาสติก

ก) ท่อพีวีซี เทียบกับท่อเหล็ก

ข) เครื่องครัวเมลานีน เทียบกับเครื่องครัวจากไม้

ค) ลังใส่ขวดนมทำจากพอลิ(โพพีน) เทียบกับลังโลหะ



พลาสติกรีไซเคิล (Plastic recycle)

ปัจจุบันเราใช้พลาสติกฟุ่มเฟือยมาก แต่ละปีประเทศไทยมีขยะพลาสติกจำนวนมาก ซึ่งเป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมของโลกจึงมีึความพยายามคิดค้นทำพลาสติกที่ย่อยสลายทางชีวภาพ(Biodedradable)มาใช้แทนแต่พลาสติกบางชนิดก็ยังไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ในทางปฏิบัติคงกำจัดขยะพลาสติกด้วยวิธีฝังกลบใต้ดินและเผาซึ่งก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมตามมา วิธีที่ดีที่สุดในการดูแลสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับขยะพลาสติก คือ ลดปริมาณการใช้ให้เหลือเท่าที่จำเป็น

วัตถุดิบที่สำคัญที่ใช้สำหรับการผลิตพลาสติก คือ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปิโตรเลียม ก๊าซธรรมชาตจิถ่านหิน แร่ธาตุต่างๆ เป็น ส่วนใหญ่นอกจากนี้อาจผลิตจากน้ำมันพืช และส่วนต่าวงๆ ของพืชก็ได้เช่นกัน



เส้นใย


เส้นใย (Fibers) คือ พอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างของโมเลกุลสามารถนำมาเป็นเส้นด้้าย หรือ เ้ส้นใย จำแนกตามลักษณะการเกิดได้ดังนี้

ประเภทของเส้นใย

เส้นใยธรรมชาติ ที่รู้จักกันดีและใกล้ตัว คือ

- เส้นใยเซลลูโลส เช่น ลินิน ปอ เส้นใยสับประรด
- เส้นใยโปรตีน จากขนสัตว์ เช่น ขนแกะ ขนแพะ
- เส้นใยไหม เป็นเส้นใยจากรังไหม

เส้นใยสังเคราะห์ มีหลายชนิดที่ใช้กันทั่วไป คือ

- เซลลูโลสแอซีเตด เป็นพอลิเมอร์ที่เตรียมได้จากการใช้เซลลูโลสทำปฏิกริยากับกรดอะซิติกเข้มข้น โดยมีกรอซัลฟูริกเป็นตัวเร่งปฏิกืริยาการ การใช้ประโยชน์จากเซลลูโลสอะซีเตด เช่น ผลิตเป็นเส้นใยอาร์แนล 60 ผลิตเป็นอผ่นพลาสติกที่ใช้้ทำำแผงสวิตช์และหุ้มสายไฟ
- ไนลอน (Nylon) เป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์จำพวกเส้นใยเรียกว่า "เส้นใยพอลิเอไมค์" มีหลายชนิด เช่น ไนลอน 6,6 ไนลอน 6,10
ไนลอน6 ซึ่งตัวเลขที่เขียนกำกับหลังซื้อจะแสดงจำนวนคาร์บอนอะตอม ในมอนอเมอร์ของเอมีนและกรดคาร์บอกซิลิก ไนลอนจัดเ้ป็นพวกเทอร์มอพลาสติก มีความแข็งมากกว่าพอลิเมอร์แบบเดิมชนิดอื่น เพราะมีแรงดึงดูดที่่แข็งแรงของพันธะเพปไทด์ เป็นสารที่ติดไฟยาก (เพราะไนลอนมีพันธะ C-H ในโมเลกุลน้อยกว่าพอลิเมอร์แบบติมชนิดอื่น) ไนลอนสามารถทดสอบโดยผสมโซดาลาม (NaOH+Ca(OH)2) หรือเผาจะให้ก๊าซแอมโมเนีย
- คาครอน (Dacron) เป็นเส้นใยสังเคราะห์พวกพอลิเอสเทอร์ ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Mylarมีประโยชน์ทำเส้นใยทำเชือก และพิล์ม
- Orlon เป็นเส้นใยสังเคราะห์ ที่เตรียมได้จาก Polycrylonitrile




ยาง


ยาง (Rubber) คือ สารที่มีสมบัติยืดหยุ่นได้ ทำให้เป็นรูปร่างต่างๆ ได้เป็นสารประกอบพอลิเมอร์
ประโยชน์ใช้ทำยางลบ รองเท้า ยางรถ ตุกตายางประเภทของยาง
1.ยางธรรมชาติได้จากต้นยางพารา น้ำยางที่ได้เป็นของเหลวสีขาวชื่อ พอลิไิอโซปริน




m.jpg



สมบัติมีความยืดหยุ่นเพราะโครงสร้างโมเลกุลของยางมีลักษณะม้วนงอขดไปมาปิดเป็นเกลียว ได้แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็นแรงแวนเดอร์วาลส์ สมบัติเปลี่ยนง่ายคือเมื่อร้านจะอ่อนตัวเหนียวแต่เย็นจะแข็งและเปราะ

2.ยางสังเคราะห์เป็นพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ขึ้นจากสารผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เช่น


mm.jpg


กระบวนการวัลคาไนเซซัน (Vulcanization) คือ กระบวนการที่ใช้ในการเพิ่มคุณภาพของยางธรรมชาติ (ยางดิบ)ให้มีความยืดหยุ่นได้ดีขึ้นมีความคงตัวสูง ไม่สึกกร่อนง่าย และไม่ละลายในตัวทำลายอินทรีย์ สมบัติเหล่านนี้จะยังคงอยู่ถึงแม้ว่าอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงก็ตาม


พอลิเมอร์มี 2 ประเภท

1) พอลิเมอร์ธรรมชาติ (Natural Polymers) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ สามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด โดยพอลิเมอร์ธรรมชาติเหล่านี้เป๋นสิ่้งที่สิ่งมีชีวิตผลิตขึ้นโดยอาศัยกระบวนการทางเคมีต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ และมีการเก็บสะสมไว้ใช้ประโยชน์ตามส่วนต่าง ๆ ดังนั้นพอลิเมอร์ธรรมชาติจึงมีความแตกต่างในสิ่งมีชีวิต ได้แก่้ เส้นใยพืช เซลลูโลส และไคดิน เป็นต้น

2) พอลิเมอร์สังเคราะห์ (Synthetic Polymers) เกิดจากการสังเคราะห์ขึ้นโดยมนุษย์ ด้วยวิธีการนำสารมอนอเมอร์จำนวนมากมาทำปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ทำให้มอนอเมอร์เหล่านั้นเกิดพันธะโคเวเลนด์ต่อกันกลายเป็นโมเลกุลพอลิเมอร์ โดยสารมอนอเมอร์ที่มักใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์ คือ สารไฮโดรคาร์บอนที่เป๋นผลพลอยได้จากการกลั่นน้ำมันดิบและการแยกแก๊สธรรมชาติ เช่น เฮททีลีน สไตรีน โพรพิลีน ไวนิลคอไรด์ เป็นต้น

คุณสมบัติของพอลิเมอร์

พอลิเมอร์ ในระดับกลางเป็นคุณสมบัติที่อธิืบายสัณฐาานของพอลิเมอร์เมื่ออยู่ในที่ว่าง ในระดับกว่างเป็นการอธิบายพฤติกรรมโดยรวมของพอลิเมอร์ซึ่งเป็นคุณสมบัติในระดับการใช้งาน

- คุณสมบัติในการขนส่ง เป็นอัตราการแพร่หรือโมเลกุลเคลื่อนไปได้เร็ว

- จุดหลอมเหลวใช้กับพอลิเมอร์ไม่ใช่การเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลวแต่เป็นการเปลี่ยนแปลงจากรูปผลึก

- พฤติกรรมการผสม ส่วนผสมของพอลิเมอร์มีการผสมกันได้น้อยกว่าการผสมของโมเลกุลเล็กๆ เป็นผลข้อเท็จจริงว่าแรงขับเคลื่อนที่สำหรับการผสมมักเป็นแบระบบปิด

- การแตกกิ่งของสายพอลิเมอร์ มีผลกระทบต่อคุณสมบัติทั้งหมด สายยาวที่แตกกิ่้งจะเพิ่มความเหนียว เนื่องจากเพิ่มจำนวนของความซับซ้อน ึความยาวอย่างสุ่มและสายสั้นจะลดแรงภายในพอลิเมอร์

- สายยาวต่อขนาดของโมเลกุลที่แตกกิ่งในสารละลาย เดนไดรเมอร์เป็นกรณีพิเศษของพอลิเมอร์ที่หน่วยย่อยทุกตัวแตกกิ่ง

- การเติมพลาติซิเซอร์ มีแนวโ้น้มเพิ่มความยืดหยุ่นของพอลิเมอร์ พลาสติซิเซอร์โดยทั่วไปเป็นโมเลกุลขนาดเล็กมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายกับพอลิเมอร์และเข้าเติมในช่องว่างของพอลิเมอร์ที่เคลื่อนไหวได้ดีและลดปฏิกิริยา

รูปแบบการใช้งานของพอลิเมอร์

พอลิเมอร์ที่เรามีการใช้งานในชีวิตประจำวันนั้นสามารถแบ่งออกตามลักษณะทางกายภาพได้ออกมากว้างๆ ได้ 4 แบบ ก็คือ

1. เส้นใย เป็นพอลิเมอร์กลุ่มที่แข็งแรงทีี่สุด เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดของเส้นใยนั้นมีขนาดที่เล็กมาก ตัวพอลิเมอร์เองจิงจำเป็นต้องรับแรงในแนวแกนเส้นใยให้ได้สูงสุด มีลักษณะทางกายภาพที่ดูเบาบาง

2. พลาสติก มีความแข็งแรงรองจากเส้นใย แม้ว่าการใช้งานพลาสติกนั้น จะมีมิติความกว้าง ยาว สูงมากกว่าเส้นใยหลายเท่า แต่ถ้าลองนำพลาสติกไปฉีดให้มีความบางเท่าเส้นใย จะพบว่ามันแข็งแรงน้อยกว่ามาก

3. ยาง มัจุดเด้นคือความยืดหยุ่นสูง เราจึงไม่เปรียบเทียบเรื่องความแข๋็็งแรง แต่มักจะคำนึงถึงค่าเปอร์เซ็นต์การยืดตัวก่อนขาด และแรงดึงที่จุดขาดแทนนอกจากนี้พอลิเมอร์ในกลุุ่มนี้จะจำเป็นต้องมีการคืนตัวกลับได้ดีด้วยจึงต้องมีการเพิ่มแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโซ่โมเลกุลด้วยการเชื่อมขวาง

4. สารละลายและลาเทกซ์ ใช้งานในรูปของพอลิเมอร์ีที่กระจายตัวในของเหลวอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นตัวทำละลายของพอลิเมอร์เอง หรือกระจายตัวเป็นอิมัลซัลในน้ำ ลักษณะการใช้งานคือเป็น กาว สีทาบ้าน เชลแล็ค หรือ สารเคลือบผลอื่น ๆ พอลิเมอร์ในกลุ่มนี้ควรจะกระจายตัวได้ดี และมีความสามารถในการเชื่อมขวางได้ในสภาวะที่มีแสง หรือแก๊ซออกซิเจนได้ หรือ ไม่ก็สามารถที่จะนำตัวเองไปเกี่ยวพันกับวัสดุอื่น ๆ ได้


ชนิดของพอลิเมอร์

เมื่อพิารณาการเชื่อมโยงระหว่างสายโซ่โมเลกุล เราสามารถแบ่งชนิดของพอลิเมอร์ได้เป็น 3 ชนิด ดังนี้

1. Thermoplastic polymers เป็นพอลิเมอร์สายตรงหรือกิ่งไม่มีการเชื่อมโยงระหว่างสายโซ่โมเลกุล ส่งผลให้สายโซ่โมเลกุลขยับตัวง่ายเมื่อได้รับแรงหรือความร้อน สามารถหลอมและไหลได้เมื่อได้รับความร้อน เป็นส่วนประกอบหลักในพลาสติกอ่อน เช่น Polyethyene ในถุงพลาสติก

2. Elastomers เป็นพอลิเมอร์ที่มีการเชื่องโยงระหว่างสายโซ่โมเลกุลเล็กน้อย ซึ้งทำหน้าที่ดึงสายโซ่โมเลกุลกลับมาให้อยู่ในสภาพเดิม เมื่อปล่อยแรงประทำ

3. Thermosetting polymers เป็นพอลิเมอร์ที่มีการเชื่อมโยงระหว่างสายโซ่โมเลกุลอย่างหนาแน่น ส่งผลให้สายโซ่โมเลกุลขยับตัวยากเมื่อได้รับแรงหรือความร้อน วัสดุที่มีพอลิเมอร์ชนิดนี้เป็นองค์ประกอบหลัก จึงรับแรงได้ดี และไม่หลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อน อย่างไรก็ตาม เมื่อความร้อนสูงถึงอุณหภูมิสลายตัววัสดุจะสลายตัวไปเนื่องจากพันธะเคมีแตกหัก พอลิเมอร์ชนิดนี้เป็นส่วนประกอบหลักในพลาสติกแข็ง เช่น ถ้วยชามเมลามีน








k17.gifk17.gifk17.gif






การทำยางรถยนต์











































http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=fBD7uUDum2s


11/7/2555












llkh.gif

HOME