پلی‌وینیل کلراید

پلی‌(وینیل کلراید) پلاستیکی است که در مغازه های لوازم ساختمانی، به عنوان PVC شناخته می شود. PVC است که لوله های پلیکا از آن ساخته می شوند . لوله های PVC در همه جا استفاده می شوند. اما PVC کاربردهای بیشتری دارد. پوشش های ساختمانی “وینیلی” که در خانه ها استفاده می شوند،از پلی(وینیل‌کلراید)ساخته شده اند. در داخل خانه، از PVC برای ساخت کف پوش استفاده می‌شود. در دهه ی هفتاد، اغلب برای ساختن باربندهای وینیلی ماشین ها از  استفاده می شد.

PVC مفید است، چون در برابر دو چیز که از هم متنفرند مقاومت می‌کند: آب و آتش. به دلیل مقاومت در برابر آب، از آن برای ساختن بارانی، پرده های حمام و لوله های آب استفاده می شود. هم چنین به علت داشتن کلر، در برابر شعله مقاوم است. اگر سعی کنید آن را بسوزانید، اتم های کلر آزاد می شوند و از احتراق جلوگیری می کنند.

از لحاظ ساختاری، PVC یک پلیمر وینیلی است، شبیه پلی اتیلن. اما به طور یک در میان روی اتم کربن در زنجیر اصلی، یکی از اتم های هیدروژن با یک اتم کلر جایگزین شده است. این پلیمر از پلیمریزاسیون رادیکال آزاد وینیل کلراید تهیه می شود.

PVC یکی از آن اکتشافات عجیبی بود که در اصل دو بار رخ داد. حدود صد سال پیش، تعدادی از مدیران شرکت های آلمانی تصمیم گرفتند که با فروش وسایل روشنایی خانگی، از نوع چراغ هایی که با گاز استیلن روشن می‌شوند، پول زیادی به دست آورند. درست زمانی که آنها چندین تن استیلن برای فروش به کسانی که می‌خواستند لامپ هایشان را بخرند، تولید کرده بودند، ژنراتورهای الکتریکی جدید و کارآمد، پیشرفت کردند و قیمت روشنایی الکتریکی را آن‌قدر کاهش دادند که تجارت لامپ های استیلن خاتمه یافت. این امر باعث شد تا مقدار زیادی استیلن روی هم انبار شود.

بنابراین در سال ۱۹۱۲ یک شیمی دان آلمانی، به نام فریتز کلات ( Fritz Klatte ) تصمیم گرفت روی استیلن کار کند، و آن را با هیدرو کلریک اسید ( HCI ) واکنش داد. در این واکنش، وینیل کلراید تولید شد، ولی در آن زمان کسی نمی دانست با آن چه کار کند، پس او آن را روی قفسه گذاشت، جایی که با گذشت زمان وینیل کلرید پلیمریزه شد. او بدون اینکه بداند با PVC چه کار کند، آن را اختراع کرد. او با کارفرمایان شرکتش، یعنی گرایشایم الکترون ( Greisheim Electron )، که حق اختراع آن ماده را در آلمان ثبت کرده بودند، صحبت کرد. آنها هرگز نتوانستند یک مورد استفاده برای PVC پیدا کنند و در سال ۱۹۲۵ حق اختراع آنها منقضی شد.

سال ها بعد در سال ۱۹۲۶، یک شیمیدان آمریکایی به نام والدو سمو ( Waldo Semo )، که در B.F. Goodrich کار می‌کرد، به طور مستقل PVC را اختراع کرد. برخلاف شیمیدان های قبلی، او فهمید که از این ماده ی جدید، پرده ی حمام خوبی ساخته می شود. او و رئیسش در گودریچ حق اختراع PVC را در ایالات متحده ثبت کردند (ظاهراً رؤسای کالات هرگز برای ثبت PVC در خارج از آلمان اقدامی نکردند). پس از آن مصارف جدید بسیاری برای این ماده ی ضد آب شگفت انگیز کشف شد، و این بار PVC به یک موفقیت بزرگ تبدیل شد.

02432464407-9

پلی وینیل استات

پلی(وینیل استات)، یا به اختصار PVAc، یکی از آن پلیمرهای پشت صحنه و بی سروصداست. جاهایی که این پلیمر به کار می رود، برخلاف پلی اتیلن یا پلی استایرن، کاملاً مشهود نیست. PVAc دوست دارد پنهان شود. اما در عین حال اگر می خواهید آنرا بیابید، خیلی جاها می توانید پیدایش کنید. اگر کسی سطوح را جستجو کند، این پلیمر را می یابد. یکی از محل های مخفی شدن PVAc، بین دو قطعه چوبی است که به هم چسبانده شده اند. PVAc برای ساخت انواع چسب چوب، و نیز سایر چسب ها به کار می رود. کاغذ و پارچه ها اغلب دارای پوشش هایی شامل PVAc و عناصر دیگری هستند که برای براق کردن آنها استفاده می شوند.

PVC یک پلیمر وینیلی است و از طریق پلیمریزاسیون وینیلی رادیکال آزاد از مونومر وینیل استات ساخته می شود.

یکی از جاهای مورد علاقه ی PVAc برای مخفی شدن، داخل قوطی های رنگ است. PVAc نقش لاتکس را در رنگ لاتکسی آکریلیک بر عهده دارد. حتماً می پرسید که این به چه معنی است؟ قبل از اینکه PVAc بتواند در قوطی رنگ پنهان شود، باید آن را با NaOH و متانول وارد واکنش کنیم.

با انجام این واکنش تمام گروه های استات را حذف می کنیم و به پلیمر دیگری، یعنی پلی(وینیل‌الکل) دست می یابیم. اما برای استفاده در رنگ ها، نباید تمام گروه های استات حذف شوند. می توانیم این واکنش را کنترل کنیم، بنابراین هنگامی که هنوز حدود۲۰% از گروه های استات روی پلیمر باقی مانده اند، واکنش را متوقف می کنیم. آنچه به دست می آید، کوپلیمری از پلی(وینیل الکل) و پلی(وینیل‌استات) است، و به همین دلیل پلی(وینیل‌الکل-کو-وینیل‌استات) نامیده می شود. این ماده، یک کوپلیمر تصادفی است که شبیه به پلی(وینیل‌الکل) است، به جز این که گاهی واحد تکراری وینیل استات در زنجیر ظاهر می شود.

02432464407-9

پلی‌یورتان‌

پلی‌یورتان‌ها بهترین پلیمرهای شناخته شده برای استفاده در ساخت فوم‌ها هستند. اگر شما اکنون روی یک صندلی راحتی نشسته باشید، بالش آن به احتمال زیاد از فوم پلی‌یورتان ساخته شده است. اما پلی‌یورتان‌ها چیزی بیش از یک فوم هستند.

خیلی بیشتر از یک فوم!

پلی‌یورتان‌ها به تنهایی، فراگیرترین خانواده از پلیمرهای موجود هستند. پلی‌یورتان‌ها می‌توانند الاستومر باشند و نیز می‌توانند به عنوان رنگ به کار روند. همچنین این مواد می‌توانند به صورت لیف یا چسب وجود داشته باشند. این خانواده از پلیمرها در همه جا دیده می‌شوند. اِسپاندکس، یک پلی‌یورتان عجیب و شگفت‌آور است.

پلی‌یورتان‌ها در زنجیر اصلی‌شان یک اتصال یورتانی دارند.

پلی یورتان ها از واکنش دی ایزوسیانات ها با دی الکل ها به دست می آیند. 

پلی‌یورتان ها می‌توانند پیوندهای هیدروژنی خوبی برقرار کنند، بنابراین قادرند به خوبی بلورینه شوند. به همین دلیل این مواد اغلب برای ساختن کوپلیمرهای قطعه‌ای با پلیمرهای لاستیکی نرم به کار می‌روند. این کوپلیمرهای قطعه‌ای دارای خصوصیات ترموپلاستیک الاستومرها هستند.

اِسپاندِکس

یک الاستومر ترموپلاستیک منحصر به فرد از خانواده پلی‌یورتان اسپاندکس است، که شرکت دوپونت آن را تحت نام تجاری لیکرا به فروش می‌رساند. این ماده در زنجیر اصلی دارای هر دو اتصال اوره و یورتان است. خصوصیات ویژه اِسپاندِکس به دلیل وجود قسمت‌های سخت و نرم در واحدهای تکراری آن است. زنجیر پلیمری کوتاه پلی‌گلایکول که معمولاً حدود بیش از چهل واحد تکراری دارد، نرم و لاستیکی است. بقیه­‌ی واحدهای تکراری، همانطور که می‌دانید، با وجود اتصالات یورتان، اتصالات اوره، و گروه‌های آروماتیک، شدیداً صلب و سخت هستند. این بخش آن قدر سفت است که بخش های سخت دیگر زنجیرهای مختلف با هم جمع شده و برای تشکیل لیف آرایش می‌یابند. قطعاً این الیاف معمولی نیستند، زیرا نواحی لیفی که توسط قطعه‌های سفت شکل یافته‌اند، به کمک قسمت‌های لاستیکی به هم وصل شده‌اند. حاصل کار، لیفی است که مانند الاستومر عمل می‌کند. این ویژگی به ما اجازه می‌دهد که برای لباس‌های ورزشی و نظیر آن، پارچه هایی بسازیم که کش می‌آیند.

02432464407-9

پلی تترافلوئورواتیلن

پلی تترافلوئورواتیلن بیشتر با نام تجاری تفلون شناخته می شود و از آن برای ساختن تابه های نچسب و هرچیز دیگری که لازم است لغزنده و نچسب باشد، استفاده می شود. PTFE برای مقاوم کردن فرش و پارچه در برابر رنگ پس دادن نیز استفاده می شود. به علاوه این پلیمر در کابردهای پزشکی نیز بسیار مفید است. از آنجا که بدن انسان به ندرت آن را دفع می کند، می توانیم آن را در ساخت اعضای مصنوعی بدن مورد استفاده قرار دهیم.

پلی تترافلوئورواتیلن یا PTFE از زنجیر اصلی کربن تشکیل شده که به هر کربن آن، دو اتم فلوئور متصل است. 

PTFE یک پلیمر وینیلی است و ساختار آن، برخلاف رفتارش، شبیه پلی اتیلن است. پلی تترافلوئورواتیلن از مونومر تترافلوئورواتیلن و از طریق پلیمریزاسیون وینیلی رادیکال آزاد ساخته می شود.

فلوئور یک عنصر بسیار عجیب است. وقتی که بخشی از یک مولکول باشد، دوست ندارد اطراف مولکول های دیگر هم نوع و یا حتی اتم های فلوئور مولکول های دیگر باشد. انواع دیگر مولکول ها را حتی از این هم کمتر دوست دارد. بنابراین یک مولکول ، که پر از اتم های فلوئور است، دوست دارد تا آنجا که ممکن است از مولکول های دیگر دور باشد. به همین دلیل مولکول های سطح یک قطعه از  مولکول های هر چیزی را که سعی کند به آنها نزدیک شود، دفع می کنند. در نتیجه هیچ چیز به  نمی چسبد.

و به دلیل نچسب بودن این ماده شما می‌توانید غذا را بدون روغن یا کره سرخ کنید و این یعنی چربی و کلسترول کمتر، برای داشتن یک قلب سالم‌تر.

02432464407-9