پلی‌اتر سولفون

پلی‌(اتر سولفون)‌ها یا به طور خلاصه PES ها، پلیمرهایی با کارایی بالا می باشند. رایج ترین آنها که به وسیله اتحادیه کاربید ساخته می شود، Udel نام دارد. پلی(اترسولفون)‌ها بسیار شبیه پلی کربنات ها عمل می کنند، اما مقاومت حرارتی بیشتری دارند.

پلی(اترسولفون)‌ها همچنین در برابر آب و بخار خیلی مقاوم هستند. بنابراین از آنها برای ساخت وسایلی از قبیل وسایل آشپزی یا محصولات پزشکی که باید بین هر بار استفاده استریل شوند،‌ استفاده می‌شود.

نام پلی‌(اترسولفون) از آنجا آمده است که این مواد در زنجیرهای اصلی خود گروه های اتر و سولفون دارند. پلیمرهای  دارای دمای انتقال شیشه‌ای، یا بالایی هستند، زیرا گروه های سولفون بسیار سفت هستند. در واقع، پلی(فنیلن سولفون) آن قدر سفت است که دمای انتقال شیشه‌ای ندارد! این ماده دقیقاً مانند یک تکه سنگ سخت می ماند تا زمانی که در دمای حدود C° ۵۰۰ تخریب شود.

این بد است. زیرا به این معنی است که این ماده نمی‌تواند فرآیند شود. برای فرآیندپذیر کردن آن باید زنجیرش را کمی انعطاف‌پذیر کنیم تا پلیمر در یک دمای معقول نرم شود. این کار از طریق قرار دادن گروه‌های انعطاف‌پذیر در زنجیر اصلی انجام می‌گیرد. نام این گروه‌ها اتصالات اتری است.

برای انعطاف پذیر نمودن Udel اتصالاتی را که از بیس فنول A مشتق شده اند، در زنجیر اصلی آن قرار می دهند. دقت کنید که این پلیمر دارای دو اتصال اتری در واحد تکرار شونده اش می باشد. به همین دلیل بهتر است که Udel، پلی(اتراترسولفون) نامیده شود.

این را یک اتصال بیس فنول A‌ می نامیم، چون بر پایه ی مونومر بیس فنول A‌ است. 

02432464407-9

پلی‌استر

پلی‌استرها پلیمرهایی هستند که در گذشته، یعنی دهه‌ی ۱۹۷۰، به شکل الیاف برای تولید برخی لباس‌های خاص استفاده می‌شدند. ولی از آن زمان تاکنون، کوشیده شده است تا مصارف مطلوب بیشتری برای پلی‌استرها یافته شود، نظیر بطری‌های پلاستیکی نوشابه. پس می‌بینید که پلی‌استرها می‌توانند هم به صورت پلاستیک و هم به صورت الیاف مصرف شوند. کاربرد دیگر پلی‌استرها، در بالون‌ها است. البته منظورم بالون‌های ارزانی نیست که برای بادکنک‌های آبی مصرف می‌شوند، چراکه آنها از لاستیک طبیعی ساخته شده‌اند. من درباره‌ی نوعی از بالون صحبت می‌کنم که وقتی شما در بیمارستان هستید، از آن استفاده می‌کنید. این بالون ها از نوعی فیلم پلی‌استری ساخته می‌شوند که تولید شرکت دوپونت است و مایلِر نامیده می‌شوند. این بالون ها به صورت چندلایه از مایلر و ورق آلومینیوم ساخته شده‌اند. موادی مثل این را که از دو نوع ماده تولید می شوند، کامپوزیت می نامند.

خانواده ی خاصی از پلی استرها، پلی کربنات ها هستند.

پلی استرها زنجیر اصلی هیدروکربنی دارند که حاوی اتصالات استری اسـت، نام پلی استر نیز از همین جا آمده است.

گروه‌های استری در زنجیر پلی‌استر، قطبی هستند، بدین صورت که اتم اکسیژن کربونیل تا حدی دارای بار منفی است و اتم کربن کربونیل هم مقدار کمی بار مثبت دارد. بارهای مثبت و منفی متعلق به گروه‌های استری مختلف، یکدیگر را جذب می‌کنند. این پدیده به گروه‌های استری زنجیرهای نزدیک به هم اجازه می‌دهد که به صورت بلور به خط شوند، و به همین خاطر است که پلی‌استرها می‌توانند الیاف محکمی تشکیل دهند.

مخترعی که برای نخستین بار چگونگی ساخت بطری از PET را کشف کرد، ناتانیل وایس (Weyth Nathaniel) بود. با وجود این، افراد دیگری نیز پیش از او، برای انجام چنین کاری سعی کرده بودند. 

الآن، مطمئنم که همه‌ی افراد خواننده‌ی این متن بی صبرانه منتظر پاسخ دو سؤال هستند: سؤال اول این است:

چرا نمی‌توان بطری‌های پلاستیکی آب معدنی را به فروشنده بازگرداند و بابت هر بطری گرویی آن را گرفت؟ مانند کاری که با بطری‌های شیشه‌ای قدیمی انجام می‌دادیم.

و سؤال دوم که مطمئنم برای همه جالب است این است:

چرا کره‌ی بادام زمینی در ظروف نشکن ریخته می‌شود، ولی ژله در این ظروف به فروش نمی‌رسد؟

این دو سؤالِ میخ‌کوب‌کننده، همان طور که به نظر می‌آید، پاسخ یکسانی دارند. پاسخ این است که دمای انتقال شیشه‌ای PET ، یعنی دمایی که در آن PET نرم می‌شود، بسیار پایین است. استفاده‌ی مجدد از یک بطری نوشیدنی غیر الکلی نیازمند استریلیزه کردن آن پیش از مصرف دوباره است و این به معنی شسـتشوی بطری در دماهای واقعاً بالا است؛ دماهایی که برای PET، بسـیار بالا محسوب می‌شود. پر کردن ظرف ژله هم در دمای بالا صورت می گیرد. در کارخانه ژله سازی هم ماده به صورت داغ وارد ظرف می شود؛ یعنی در دماهایی که می تواند موجب نرم شدن PET گردد. ازاین رو PET برای مصرف به عنوان ظروف ژله به هیچ وجه مناسب نیست.

PEN راه حل این مشکل است!

نوع جدیدی از پلی­ استر وجود دارد که دقیقاً همان ماده‌ی مورد نیاز برای ظروف ژله و بطری‌های قابل‌بازیافت است. این ماده، پلی(اتیلن نفتالات)، یا PEN است.

دمای انتقال شیشه‌ای بالاتری نسبت به  دارد. این دما، دمایی است که در آن یک پلیمر نرم می شود. دمای انتقال شیشه‌ای  به اندازه ی کافی بالا هست که بتواند حرارت مربوط به هر دو مورد را تحمل کند؛ حرارت شستشوی بطری در حال استریلیزه شدن، و نیز حرارت ژله ی توت فرنگی داغ.  آن قدر در تحمل حرارت، خوب است که حتی لازم نیست تمام بطری را از آن بسازید. تنها مخلوط کردن مقداری  با  قدیمی، نوعی بطری به دست می دهد که حرارت را بسیار بهتر از  ساده ی قدیمی تحمل می کند.

حال چگونه پلی استرها را تولید می‌کنند؟

در مجتمع‌های عظیم تولید پلی‌استر، معمولاً کار را با ماده‌ای به نام دی متیل‌ترفتالات شروع می‌کنند. این ماده با اتیلن گلیکول واکنش می دهد؛ واکنشی که تبادل استری نامیده می‌شود. محصول واکنش، بیس-(۲-هیدروکسی‌اتیل)ترفتالات و متانول است. اما اگر دمای واکنش را به حدود C° ۲۱۰ برسانیم، متانول می‌جوشد و دیگر لازم نیست که نگران آن باشیم.

سپس، بیس-(۲-هیدروکسی اتیل)ترفتالات تا دمای بالایی حدود C° ۲۷۰ حرارت داده می شود، و واکنش می دهد تا پلی(اتیلن ترفتالات) تولید گردد. در این واکنش به طرز عجیبی اتیلن گلیکول به عنوان محصول جانبی به دست می آید. جالب است، ما با اتیلن گلیکول شروع کرده بودیم.

ولی در آزمایشگاه، PET از طریق واکنش های دیگری به دست می‌آید. ترفتالیک اسید و اتیلن گلیکول، هنگامی که همراه با کاتالیزوری اسیدی حرارت داده شوند، قادرند برای تولید PET پلیمریزه شوند. این امکان هم وجود دارد که با واکنــش ترفتویل کلراید و اتیلن‌گلیکول بتوان به PET دست یافت. این واکنـش ساده تر است، ولی تِرِفتویل کلرید از ترفتالیک اسید گران تر، و بسیار خطرناک تر است.

دو نوع پلی اسـتر دیگـر در بازار موجودند که با PET رابطـه دارنـد. این دو، پلی(بوتیلن ترفتالات)(PBT) و پلی(تری متیلن ترفتالات) هستند. اینها هم برای تهیه ی پلیمرهایی همانند PET به کار می روند، با این حال در برخی موارد، عملکرد بهتری از خود نشان می دهند.

02432464407-9

پلی‌دی‌سیکلوپنتادی‌ان

پلی‌دی‌سیکلوپنتادی‌ان پلیمری است که چیزهای بسیار بزرگی را با آن می‌سازند، آن هم به صورت تک قطعه‌ای و یکجا. و منظور من از بزرگ، واقعاً بزرگ است. با پلی‌دی‌سیکلوپنتادی‌ان شما می‌توانید کل کابین یک تراکتور یا کل بشقاب آنتن ماهواره را یکجا تولید کنید. کافی نیست؟ پس یک مخزن ذخیره ی مواد شیمیایی خطرناک با ظرفیت ۱۵۰۰ گالن چه طور است؟ با پلی‌دی سیکلوپنتادی‌ان مشکلی برای ساخت آن نیست. با این حال، اولین بار این پلیمر برای تولید پوشش سورتمه موتوری به کار رفت، البته این کار هم به صورت قالبگیری تک قطعه‌ای صورت گرفت. دلیل این کاربرد، مقاومت بسیار مطلوب آن در برابر ضربه در دماهای پایین بود، یعنی دماهایی که بسیاری از پلیمرها در آن شکننده هستند.

پلی دی سیکلوپنتادی ان از طریق یک واکنش جذاب، به نام پلیمریزاسیون جابجایی اولفینی (یا پلیمریزاسیون مبادله ای حلقه گشا ( ROMP ) و از مونومر اِندو-دی سیکلوپنتادی ان ساخته می شود. 

گرماسخت بودن، ویژگی خوبی است، ولی شما نمی توانید چنین ماده ای را قالب گیری کنید. پس چگونه اصلاً از آن چیزی می سازیم؟ پاسخ این است که محصولات را در قطعات بزرگی می سازیم که قبلاً به صورت مورد نظر ما شکل گرفته اند. این کار، قالبگیری تزریقی واکنشی یا به اختصار  نامیده می شود. به زبان ساده، ما قالبی را از مونومر پر می کنیم و آن را در قالب پلیمریزه می کنیم. این روشی است که با آن از مواد گرماسخت، محصولات مورد نظر را می سازیم.

02432464407-9

پلی‌سیانوآکریلات‌

یکی از مفیدترین خاصیت‌های پلی‌سیانوآکریلات‌ها این است که چسب‌های خیلی خوبی هستند؛ در حقیقت آن قدر خوب که در چسب‌های قطره‌ای از آن‌ها استفاده می‌شود و حتی پوست را هم می‌توانند به هم بچسبانند.

شما ممکن است بپرسید، چرا پلی‌سیانوآکریلات‌ها چسب‌هایی با این قدرت تولید می‌کنند. بخشی به این خاطر است که آنها خیلی سریع خشک می‌شوند. چسب قطره‌ای که شما از مغازه می‌خرید، اصلاً پلی‌سیانوآکریلات ندارد. بلکه لوله‌ی چسب پر از مونومر سیانوآکریلات است.

وقتی شما این مونومر را روی آنچه که می خواهید بچسبانید، می ریزید، به روش پلیمریزاسیون وینیلی آنیونی پلیمریزه می شود.  آب موجود در هوا یا مقدار ناچیز رطوبت در سطحی که می خواهید بچسبانید، به عنوان شروع کننده عمل می کند.

این پلیمریزاسیون درعرض چند ثانیه انجام می‌شود و یک پلی‌سیانوآکریلات به دست می‌آید. 

پلی‌سیانوآکریلات‌ها یک خاصیت مفید دیگر نیز دارند. آنها سمی نیستند. آنها پوست را به هم می‌چسبانند و به علاوه سمی هم نیستند. شما با چیزی با این خاصیت چه کار می‌توانید بکنید؟ چه طور است به جای سوزن و نخ بخیه، برای بستن زخم‌ها از آن استفاده کنیم؟ برخی از پزشکان نیز در تلاشند تا از پلی‌سیانوآکریلات‌ها به عنوان چسب برای ترمیم بخش‌های مردمک چشم، مثل قرنیه و شبکیه، استفاده کنند. به علاوه برخی در حال آزمودن فیلم‌های نازک پلی‌سیانوآکریلات هستند تا از آنها به عنوان پوست مصنوعی برای پیوند پوست در درمان سوختگی‌های شدید بهره ببرند.

معمولاً برای استفاده‌های پزشکی ما از سیانوآکریلات‌های با گروه‌های آلکیل‌استر بلندتر از آنچه در چسب قطره‌ای بود، استفاده می‌کنیم. یک مثال خوب، پلی‌(اکتیل‌سیانوآکریلات) است. علت این است که پلی‌سیانوآکریلات‌ها با گروه‌های آلکیل کوتاه، مثل گروه‌های متیل، می‌توانند بافت‌ها را تحریک کنند. اما پلیمرهای با زنجیر بلند این مشکل را ندارند.

02432464407-9

پلی کلروپرن

پلی کلروپرن معمولاً با نام تجاری نئوپرن به فروش می رسد. این پلیمر به شکل منحصر به فردی نسبت به روغن مقاوم است. این پلیمر نخستین لاستیک مصنوعی یا الاستومری بود که از نظر تجاری موفق عمل کرد. این لاستیک به دست آرنولد کالینز ( Arnold Collins ) ابداع شد، زمانی که تحت نظر والاس کاروترز ( Wallace Carothers  ) کار می کرد؛ شخصی که نایلون را کشف کرد.

کلروپرن حاوی دو پیوند دوگانه است، به همین دلیل ما آن را یک دی‌اِن می‌نامیم. پلی‌کلروپرن خواصی شبیه به دیگر پلیمرهای دی‌انی مانند پلی‌ایزوپرن و پلی‌بوتادی‌ان دارد. 

02432464407-9

پلی‌کربنات

پلی‌کربنات یا به طور خاص پلی‌کربنات بیس‌فنول ‌A، یک پلاستیک شفاف برای ساخت شیشه‌های نشکن، شیشه‌ی سبک عینک و چیزهایی از این دست است. این ماده را شرکت جنرال الکتریک می‌سازد و آن را تحت نام لِکسان به فروش می‌رساند.

پلی کربنات نام خود را از گروه کربنات موجود در زنجیر اصلی اش می‌گیرد. ما آن را پلی کربنات بیس فنول A می نامیم، چون از بیس فنول A و فسژن ساخته شده است. تولید این ماده با واکنش میان بیس فنول A و هیدروکسید سدیم برای به دست آوردن نمک سدیم بیس فنول A آغاز می شود.

سپس نمک سدیم بیس فنول A با فسژن –ترکیبی واقعاً تهوع آور که در جنگ جهانی اول یک سلاح شیمیایی مطلوب بود– واکنش می‌دهد تا پلی کربنات تولید کند.

پلیمر دیگری که برای ساخت شیشه‌های نشکن به کار می‌رود پلی‌(متیل متاکریلات) است.

نگاهی شفاف‌تر به پلی‌کربناتی دیگر

تا اینجا ما فقط راجع به یک پلی کربنات صحبت کرده ایم، پلی‌کربنات بیس فنول A. اما پلی کربنات دیگری نیز وجود دارد که برخی از ما همیشه به آن نگاه می‌کنیم. در واقع بعضی از ما، هرگز بدون کمک این پلی‌کربنات به چیزی نگاه نمی‌کنیم. این پلی کربنات ماده‌ای است که در ساخت عدسی های بسیار سبک عینک به کار می‌رود. برای انسان هایی با بینایی بسیار ضعیف، اگر جنس عدسی عینک از شیشه بود، آن قدر ضخیم می‌شد که برای استفاده بسیار سنگین بود. اما پلی‌کربنات همه چیز را تغییر داده است. نه تنها بسیار سبک تر از شیشه است، بلکه ضریب شکست بسیار بالاتری نیز دارد. یعنی نور را بیشتر از شیشه خم می‌کند. بنابراین لازم نیست عینک خیلی قطور باشد.

می توانید ببینید که مونومر فوق در دو انتهای خود دارای دو گروه آلیلی است. این گروه‌های آلیلی دارای پیوند دوگانه کربن-کربن هستند. یعنی آنها می‌توانند از طریق پلیمریزاسیون وینیلی رادیکال آزاد، پلیمریزه شوند. البته درهر مونومر دو گروه آلیل وجود دارد. هر کدام از این دو گروه آلیلی، جزیی از یک زنجیر پلیمری متفاوت خواهند شد. از این طریق همه‌ی زنجیرها به هم متصل خواهند شد و ماده‌ای شبکه‌ای، مانند شکل زیر می‌سازند:

بین دو نوع پلی‌کربناتی که به آنها پرداختیم یک تفاوت اساسی وجود دارد. پلی‌کربنات بیس‌فنولA یک گرمانرم است. یعنی زمانی که داغ است می‌تواند قالب‌گیری شود. اما پلی‌کربناتی که در عدسی عینک‌ها به کار می‌رود یک گرماسخت است. ترموست‌ها ذوب نمی‌شوند و نمی‌توان آنها را مجدداً قالب‌گیری کرد. از آنها برای ساختن مواد واقعاً محکم و مقاوم در برابر گرما استفاده می‌شود.

پلیمرهای دیگری که به عنوان پلاستیک استفاده می‌شوند، عبارتند از:

پلی‌اتیلن پلی‌پروپلین پلی‌استایرن پلی‌استر پی وی سی نایلون پلی‌(متیل متاکریلات)

پلیمرهای دیگری که به عنوان گرماسخت استفاده می‌شوند، عبارتند از:

رزین‌های اپوکسی پلی‌ایمیدها پلی‌دی سیکلو پنتا دی اِن

02432464407-9

پلی بوتادی

پلی بوتادی ان یکی از نخستین انواع الاستومر یا لاستیک مصنوعی بود که اختراع شد. از آنجایی که این پلیمر بسیار به لاستیک طبیعی، یعنی پلی‌ایزوپرن، شباهت دارد، استفاده ی از آن به عنوان یک الاستومر نیاز به فکر چندانی نداشت. این لاستیک برای مصارفی که با دماهای پایین سر و کار دارند، مناسب است. عاج تایرهای اتومبیل اغلب از کوپلیمرهای پلی بوتادی ان ساخته می شوند. تسمه ها، شلنگ ها، واشرها و سایر قطعات اتومبیل نیز از پلی بوتادی ان ساخته می شوند، زیرا نسبت به دیگر پلیمرها در مقابل دماهای پایین مقاومت بهتری از خود نشان می دهد. بسیاری از پلیمرها در نتیجه ی پدیده ای که انتقال شیشه‌ای نامیده می شود، در دماهای پایین شکننده می شوند. لاستیک سختی که پلی(استایرن-بوتادی‌ان-استایرن)، یا لاستیک ، نامیده می شود، یک کوپلیمر حاوی پلی بوتادی ان است.

پلی‌بوتادی‌ان یک پلیمر دی‌اِنی است؛ به عبارت دیگر پلیمری است که از مونومری حاوی دو پیوند دوگانه‌ی کربن-کربن ،یعنی بوتادی‌ان ، تهیه می‌شود. این پلیمر از طریق پلیمریزاسیون زیگلر- ناتا ساخته می‌شود.

9- 02432464407

پلی‌آکریلونیتریل

پلی‌آکریلونیتریل کمتر در محصولاتی که یک مصرف کننده‌ی عادی با آنها آشنا است، استفاده می‌شود، و بیشتر در ساخت پلیمر دیگری به نام الیاف کربن کاربرد دارد. هموپلیمرهای آکریلونیتریل به صورت الیاف در سیستم‌های پالایش گاز داغ، چادرهای صحرایی، بادبان کشتی‌های مسابقه‌ای و حتی بتون تقویت شده با الیاف، استفاده می‌شوند. اما اکثر کوپلیمرهای دارای پلی‌آکریلونیتریل به عنوان الیاف برای ساخت پارچه‌های کش‌باف مثل جوراب‌ها و بلوزها، و همچنین محصولاتی برای استفاده در فضای آزاد مثل چادر و چیزهایی از این قبیل استفاده می‌شود. اگر روی برچسب یک پارچه نوشته شده بود “آکریلیک”، این پارچه از یکی از کوپلیمر‌های پلی‌آکریلونیتریل ساخته شده است. معمولاً این مواد، کوپلیمر آکریلونیتریل و متیل‌آکریلات یا آکریلونیتریل و متیل‌متاکریلات هستند.

همچنین گاهی اوقات کوپلیمرهایی از آکریلونیتریل و وینیل کلراید می‌سازیم. این کوپلیمرها تأخیرانداز شعله هستند، و الیاف ساخته شده از آنها الیاف موداکریلیک نام دارند.

ولی کوپلیمرهای آکریلونیتریل به اینها ختم نمی شود. پلی(استایرن-کو-آکریلونیتریل)(SAN) و پلی(آکریلونیتریل-کو-بوتادی ان-کو-استایرن) (ABS) به عنوان پلاستیک استفاده می شوند.  SAN یک کوپلیمر تصادفی ساده، از استایرن و آکریلونیتریل است. اما ABS پیچیده‌تر است. ABS به وسیله پلیمریزاسیون استایرن و آکریلونیتریل در حضور بوتادی‌ان به دست می‌آید. پلی‌بوتادی‌ان دارای پیوند دوگانه کربن–کربن است که آن هم می‌تواند پلیمریزه شود. لذا ما در نهایت زنجیری پلی یوتادی انی خواهیم داشت که زنجیری SAN به آن پیوند خورده است.

ABS بسیار محکم و سبک است. این ماده به اندازه‌ای مقاوم است که برای ساخت قسمت هایی از بدنه اتومبیل به کار می رود، اما آن قدر سبک است که می توان قطعات بزرگی از آن را را فقط با یک دست به بالای سر برد. استفاده از پلاستیک هایی مثل ABS اتومبیل ها را سبک تر می‌سازد، ‌بنابراین آنها سوخت کمتری مصرف می‌کنند و لذا آلودگی کمتری هم ایجاد می‌کنند.

ABS پلاستیک محکم تری نسبت به پلی استایرن است. این امر به خاطر گروه های نیتریل واحدهای آکریلونیتریل آن است. گروه های نیتریل خیلی قطبی هستند، بنابراین به سمت هم جذب می‌شوند. این امر به بارهای مخالف روی گروه های نیتریل اجازه می‌دهد که همدیگر را پایدار کنند، همان گونه که در تصویر زیر می‌بینید. این جاذبه قوی که زنجیرهای ABS را به سختی کنار هم نگه می‌دارد، ماده را محکم تر می‌کند. همچنین پلی بوتادی ان لاستیکی، ABS را نسبت به پلی استایرن چقرمه تر می کند.

پلی‌آکریلونیتریل یک پلیمر وینیلی است و از خانواده آکریلات مشتق شده است. این ماده از مونومر آکریلونیتریل به وسیله پلیمریزاسیون وینیلی رادیکال آزاد ساخته شده است.

02432464407-9

پلی استایرن-‌بوتادی ان-‌استایرن

پلی(استایرن-‌بوتادی ان-‌استایرن)، یا SBS ، لاستیک سختی است که برای ساخت لوازمی از قبیل تخت کفش‌ها، ناحیه‌ی عاج تایر، و در سایر جاهایی که دوام و ماندگاری، عامل مهمی است، از آن استفاده می‌شود. این ماده نوعی از کوپلیمر است که کوپلیمر قطعه‌ای نامیده می‌شود. زنجیر اصلی آن از سه قطعه تشکیل شده است. قطعه‌ی اول، زنجیری بلندی از پلی‌استایرن است؛ قطعه‌ی میانی، زنجیری بلندی از پلی‌بوتادی‌ان ، و قطعه‌ی پایانی هم بخش بلند دیگری از پلی‌استایرن است، 

پلی‌استایرن، پلاستیکی سخت و چقرمه است که موجب دوام SBS می‌شود. پلی‌بوتادی‌ان حالت لاستیکی دارد و این پلیمر به SBS خواص شبه‌لاستیکی می‌بخشد. علاوه بر این، زنجیرهای پلی‌استایرن معمولاً دور هم جمع می‌شوند و تشکیل خوشه می‌دهند. در این صورت ممکن است گروه‌های استایرن دو سر زنجیری کوپلیمر، در دو خوشه متفاوت قرار بگیرند، و در نتیجه خوشه‌های مختلف به وسیله‌ی زنجیرهای پلی‌بوتادی‌ان لاستیکی به هم گره می‌خورند. این امر، پلیمر را قادر می‌سازد که پس از کشیده شدن، بتواند شکل خود را حفظ کند.

SBS از طریق واکنشی به نام پلیمریزاسیون آنیونی زنده تولید می‌گردد. 

SBS همچنین نوعی از ماده‌ای ویژه به نام ترموپلاستیک‌الاستومر است. این مواد در دمای اتاق مانند لاستیک‌های الاستومری رفتار می‌کنند، ولی پس از حرارت دادن، می‌توان آنها را مثل پلاستیک‌ها تحت فرآیند قرار داد. بیشتر انواع لاستیک‌ها را به دلیل اتصالات عرضی، به سختی می‌توان فرآیند نمود. اما SBS و سایر ترموپلاستیک‌الاستومرها بدون شبکه‌ای شدن حالت لاستیکی دارند، و این امر موجب می‌شود تا بتوان آنها را به راحتی، به شکل‌های مختلف فرآیند نمود.

9- 02432464407

پلیمرهای اولیه

پلیمرها پیش‌تر از آنچه که ما به کره‌ی خاکی قدم بگذاریم، وجود داشته‌اند. در واقع سن پلیمرها به اندازه ی سن خود حیات می باشد، چرا که همه ی انواع حیات روی زمین بر پایه ی سه نوع پلیمر به نام های DNA و RNA و پروتئین‌ها می‌باشند. اما این صفحه در مورد برخی از اولین پلیمرهای مصنوعی می‌باشد، یعنی پلیمرهایی که توسط بشر ساخته شده‌اند، به خصوص مشتقات نوعی پلیمر طبیعی به نام سلولز.

البته اولین پلیمر مصنوعی، چرم بود، یک پلیمر طبیعی اصلاح شده، یک شکل شبکه‌ای شده‌ی مصنوعی از پروتئین‌های یافت شده در پوست حیوانات. دباغی کردن چرم هزاران سال پیش کشف شده است. اما این صفحه راجع به پلیمرهای مصنوعی است که کمی بعد‌تر آمدند. این پلیمرها مشتقات یک پلیمر طبیعی به نام سلولز هستند. این مواد، جایگاه ویژه‌ای را در تاریخ پلیمر به خود اختصاص داده‌اند، زیرا ابداع آنها به روش‌های مختلف، سرآغاز یک انفجار در اختراع پلیمرهای مصنوعی بود که تا به امروز هم ادامه دارد.

مشتقات سلولز انواعی از سلولز هستند، پلیمری که در چوب، پنبه و کاغذ که اصلاح شیمیایی شده، یافت می‌شود. برای اولین بار دانشمندان در نیمه‌ی دوم قرن نوزدهم شروع به ساخت این مواد کردند، یعنی خیلی قبل از اینکه حتی بدانیم که پلیمر، واقعاً چیست.

نیترات‌سلولز

یکی از مشتقات اولیه‌ی سلولز هنگامی به وجود آمد که یک دانشمند، سلولز را در شکل پنبه با اسید‌نیتریک وارد واکنش کرد. نتیجه ، نیترات‌سلولز بود.

نیترات‌سلولز که پنبه‌ی آتشین نیز نامیده می‌شود، تبدیل به یک ماده منفجره قوی شد. خیلی زود، این ماده به عنوان یک ماده منفجره جایگزین باروت رایج در مهمات برای تفنگ‌ها و توپخانه‌ها گشت. این ماده آنقدر خوب کار کرد که در جنگ جهانی اول، قادر به کشتن ۱۰ میلیون نفر در ظرف تنها ۴ سال شد.

با یک نگاه بی طرفانه به نیترات‌سلولز، این ماده برای اهدف صلح‌دوستانه هم به کار رفته است. در آن زمان، خطر انقراض فیل‌های آفریقا به دلیل مصرف عاجشان در توپ‌های بیلیارد به وجود آمد. نیترات‌سلولز یک ماده گرمانرم نیز می‌باشد و به سرعت برای ساخت توپ‌ها برای سالن‌های بیلیارد جهان به کار برده شد. تنها مشکلی که هر از چند گاهی اتفاق می‌افتاد این بود که این توپ‌ها هنگام شکستن، منفجر می‌شدند.

همچنین نیترات‌سلولز،‌ برای ساخت اولین مواد کامپوزیتی حاوی پلیمر، یعنی شیشه‌ی ایمنی، به کار رفت. این شیشه، به صورت یک ساندویچ بود که از ورقه‌های نیترات‌سلولز بین دو لایه از شیشه، ساخته شده بود. وقتی شیشه می‌شکست نیترات‌سلولز،‌ آن را به هم پیوسته نگاه می‌داشت. این برای شیشه‌ی جلوی اتومبیل واقعاً عالی بود. در حین تصادف، شیشه باز هم می‌شکست، اما تکه‌های شکسته‌ی آن به جای پرتاب شدن به صورت مسافرین، چسبیده به نیترات‌سلولز باقی می‌ماندند.

استات‌سلولز

اگر واکنش سلولز با نیتریک‌اسید، نیترات‌سلولز بدهد، منطقی است که از واکنش سلولز با استیک‌اسید، استات‌سلولز به دست می‌آوریم. این ماده به عنوان لیف به کار می‌رود. لیف استات‌سلولز برای ساخت البسه به کار می‌رود. به عنوان یک گرمانرم، این ماده برای فیلم عکاسی نیز استفاده می‌شود. قبل از آن، نیترات‌سلولز در همین کاربرد به کار می‌رفت، اما وجود همزمان نیترات‌سلولز آتش‌گیر ولامپ‌های داغ نورافکن سینما در کنار هم، منجر به آتش‌سوزی بسیاری از سالن‌های سینما شد. استات‌سلولز موفق شد تا از سالن‌های سینما در برابر آتش‌سوزی محافظت نموده، و فیلم‌های قدیمی را برای زمان طولانی‌تری نگه دارد. امروزه فیلم‌های پلی‌استری جدید جایگزین فیلم‌های سلولزی قدیمی شده‌اند.

رایون

اجازه بدهید درهمین ابتدا یک چیز را روشن کنیم. نام «رایون» برای بسیاری از پلیمرها استفاده شده است، اما امروزه هنگامی که در مورد رایون صحبت می‌کنیم، معمولاً راجع به زانتات‌سلولز سخن می‌گوییم. این ماده به عنوان لیف برای تهیه‌ی لباس‌های رایونی مثل پیراهن‌های آستین کوتاه طرح دار استفاده می‌شود. در واقع رایون اصلی، همان نیترات‌سلولز بود اما به دلیل آتش‌گیر بودن، خیلی زود توسط استات‌سلولز و زانتات‌سلولز در الیاف جایگزین شد.

حالا ممکن است بپرسید، با توجه به این که خود سلولز، الیاف شگفت‌انگیزی می‌سازد چرا هنگام تهیه‌ی الیاف باید آن را اصلاح نمود؟ رشته‌های سلولزی که الیاف سلولز را تشکیل می‌دهند، کرک و پرز دارند. البته این امر مشکلی ندارد. اما از طرف دیگر، ابریشم، رشته‌های صاف و همواری دارد که سبب می‌شود پارچه‌های ابریشمی براق به نظر برسند. وقتی کشف کردند که الیاف نیترات‌سلولز هم صاف هستند و می‌توانند برای ساخت لباس‌هایی با درخشش ابریشم به کار برده شوند، مشتقات سلولز تبدیل به یک جایگزین ارزان برای ابریشم گران‌قیمت شدند.

9- 02432464407