فرمول انواع رنگ و چسب پلیمری

نوشته شده توسط admin | پرینت |
امتیاز کاربران
ضعیفعالی 

فرمول انواع رنگ و چسب پلیمری

با ما در تماس باشید.

 


پلیمر ( / ˈ p ɒ l ɪ m ər / ; [4] [ 5] یونانی poly- ، "بسیار" + -mer ، "جز") ماده یا ماده ای است که از مولکول های بسیار بزرگی به نام ماکرومولکول ها تشکیل شده است که از تعداد زیادی تشکیل شده است. زیر واحدهای تکراری . [6] با توجه به طیف گسترده ای از خواص، [7] هر دو پلیمر مصنوعی و طبیعی نقش اساسی و همه جا در زندگی روزمره دارند. [8] پلیمرها از پلاستیک های مصنوعی آشنا هستندمانند پلی استایرن به بیوپلیمرهای طبیعی مانند DNA و پروتئین هایی که برای ساختار و عملکرد بیولوژیکی اساسی هستند. پلیمرها، چه طبیعی و چه مصنوعی، از طریق پلیمریزاسیون بسیاری از مولکول‌های کوچک، معروف به مونومر ، ایجاد می‌شوند . در نتیجه جرم مولکولی بزرگ آنها نسبت به ترکیبات مولکولی کوچک ، خواص فیزیکی منحصر به فردی از جمله چقرمگی ، خاصیت ارتجاعی بالا ، ویسکوالاستیسیته و تمایل به تشکیل آمورف و نیمه بلوری ایجاد می کند.ساختارها به جای کریستال ها

ظاهر زنجیره‌های پلیمری خطی واقعی که با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی بر روی سطح، تحت محیط مایع ثبت شده‌اند. طول کانتور زنجیره برای این پلیمر ~204 نانومتر است. ضخامت ~0.4 نانومتر است. [1]

تعریف IUPAC

پلیمر ماده ای است که از ماکرومولکول ها تشکیل شده است. [2] ماکرومولکول مولکولی با جرم مولکولی نسبی بالا است که ساختار آن اساساً شامل تکرار چندگانه واحدهایی است که به‌طور واقعی یا مفهومی از مولکول‌هایی با جرم مولکولی نسبی کم به دست می‌آیند. [3]

اصطلاح "پلیمر" از کلمه یونانی πολύς ( polus به معنی "بسیار، زیاد") و μέρος ( meros به معنای "قسمت") گرفته شده است. این اصطلاح در سال 1833 توسط Jöns Jacob Berzelius ابداع شد ، اگرچه با تعریفی متمایز از تعریف مدرن IUPAC . [9] [10] مفهوم مدرن پلیمرها به عنوان ساختارهای ماکرومولکولی با پیوند کووالانسی در سال 1920 توسط هرمان استودینگر [11] ارائه شد که دهه بعد را صرف یافتن شواهد تجربی برای این فرضیه کرد . [12]

پلیمرها در زمینه های علم پلیمر (شامل شیمی پلیمر و فیزیک پلیمرها )، بیوفیزیک و علم و مهندسی مواد مطالعه می شوند . از نظر تاریخی، محصولات ناشی از پیوند واحدهای تکرار شونده توسط پیوندهای شیمیایی کووالانسی تمرکز اصلی علم پلیمر بوده است. اکنون یک منطقه مهم در حال ظهور بر روی پلیمرهای فوق مولکولی تشکیل شده توسط پیوندهای غیر کووالانسی تمرکز دارد. پلی ایزوپرن لاستیک لاتکس نمونه ای از پلیمر طبیعی و پلی استایرن پلی استایرن است . نمونه ای از پلیمرهای مصنوعی است. در زمینه های بیولوژیکی، اساساً همه ماکرومولکول های بیولوژیکی - یعنی پروتئین ها (پلی آمیدها)، اسیدهای نوکلئیک (پلی نوکلئوتیدها) و پلی ساکاریدها - کاملاً پلیمری هستند یا در بخش بزرگی از اجزای پلیمری تشکیل شده اند.

نمونه های رایج

همچنین ببینید: کلاس های پلیمر

ساختار یک زنجیره استایرن-بوتادین ، از یک شبیه سازی مولکولی

پلیمرها دو نوع هستند: طبیعی و مصنوعی یا ساخته شده توسط انسان .

طبیعی

مواد پلیمری طبیعی مانند کنف ، شلاک ، کهربا ، پشم ، ابریشم و لاستیک طبیعی برای قرن‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. انواع دیگر پلیمرهای طبیعی مانند سلولز که ماده اصلی تشکیل دهنده چوب و کاغذ است، وجود دارد.

پلیمر فضایی

هموگلیسین (که قبلاً همولیتین نامیده می شد ) یک پلیمر فضایی است که اولین پلیمر از اسیدهای آمینه موجود در شهاب سنگ ها است . [13] [14] [15]

مصنوعی

فهرست پلیمرهای مصنوعی ، تقریباً به ترتیب تقاضای جهانی، شامل پلی اتیلن ، پلی پروپیلن ، پلی استایرن ، پلی وینیل کلراید ، لاستیک مصنوعی ، رزین فنل فرمالدئید (یا باکلیت )، نئوپرن ، نایلون ، پلی اکریلونیتریل ، سیلیون و بسیاری دیگر، V. سالانه بیش از 330 میلیون تن از این پلیمرها (2015) ساخته می شود. [16]

معمولاً، ستون فقرات پیوسته پلیمری که برای تهیه پلاستیک استفاده می شود، عمدتاً از اتم های کربن تشکیل شده است . یک مثال ساده، پلی اتیلن (به انگلیسی بریتانیایی «پلی‌تن») است که واحد تکرار یا مونومر آن اتیلن است . بسیاری از ساختارهای دیگر وجود دارند. به عنوان مثال، عناصری مانند سیلیکون مواد آشنا مانند سیلیکون ها را تشکیل می دهند، نمونه هایی از آنها Silly Putty و درزگیر لوله کشی ضد آب است. اکسیژن همچنین معمولاً در ستون فقرات پلیمری مانند پلی اتیلن گلیکول ، پلی ساکاریدها (در پیوندهای گلیکوزیدی ) و DNA (در پیوندهای فسفودی استر ) وجود دارد.

سنتز

مقاله اصلی: پلیمریزاسیون

طبقه بندی واکنش های پلیمریزاسیون

پلیمریزاسیون فرآیند ترکیب بسیاری از مولکول های کوچک معروف به مونومر در یک زنجیره یا شبکه با پیوند کووالانسی است. در طی فرآیند پلیمریزاسیون، ممکن است برخی از گروه های شیمیایی از هر مونومر از بین برود. این در پلیمریزاسیون پلی استر PET اتفاق می افتد . مونومرها اسید ترفتالیک (HOOC—C6H4 — COOH ) و اتیلن گلیکول (HO—CH2 — CH2 — OH) هستند اما واحد تکرارشونده—OC— C6H4 — COO —CH2 — CH2 است.—O— که مربوط به ترکیب دو مونومر با از دست دادن دو مولکول آب است. تکه متمایز هر مونومر که در پلیمر ادغام می شود به عنوان واحد تکرار یا باقیمانده مونومر شناخته می شود.

روش های مصنوعی به طور کلی به دو دسته پلیمریزاسیون پله ای رشد و پلیمریزاسیون زنجیره ای تقسیم می شوند . [17] تفاوت اساسی بین این دو این است که در پلیمریزاسیون زنجیره ای، مونومرها تنها در یک زمان به زنجیره اضافه می شوند، [18] مانند پلی استایرن ، در حالی که در پلیمریزاسیون پله ای، زنجیره های مونومر ممکن است مستقیماً با یکدیگر ترکیب شوند. ، [19] مانند پلی استر . پلیمریزاسیون مرحله ای رشد را می توان به پلی تراکم ، که در آن محصول جانبی با جرم مولی کم در هر مرحله واکنش تشکیل می شود، و چند افزودنی تقسیم کرد .

نوترکیبی رادیکال خاتمه می دهد.

روش‌های جدیدتر، مانند پلیمریزاسیون پلاسما، به خوبی در هیچ یک از این دو دسته قرار نمی‌گیرند. واکنش های پلیمریزاسیون مصنوعی ممکن است با یا بدون کاتالیزور انجام شود . سنتز آزمایشگاهی پلیمرهای زیستی، به ویژه پروتئین‌ها ، حوزه تحقیقات فشرده است.

سنتز بیولوژیکی

مقاله اصلی: بیوپلیمر

ریزساختار بخشی از یک بیوپلیمر مارپیچ دوگانه DNA

سه دسته اصلی از بیوپلیمرها وجود دارد: پلی ساکاریدها ، پلی پپتیدها و پلی نوکلئوتیدها . در سلول‌های زنده، ممکن است توسط فرآیندهای آنزیمی، مانند تشکیل DNA کاتالیز شده توسط DNA پلیمراز، سنتز شوند . سنتز پروتئین ها شامل فرآیندهای متعدد با واسطه آنزیم برای رونویسی اطلاعات ژنتیکی از DNA به RNA و متعاقبا ترجمه آن اطلاعات برای سنتز پروتئین مشخص شده از اسیدهای آمینه است . پروتئین ممکن است بیشتر اصلاح شودپس از ترجمه به منظور ارائه ساختار و عملکرد مناسب. پلیمرهای زیستی دیگری مانند لاستیک ، سوبرین ، ملانین و لیگنین وجود دارد .

اصلاح پلیمرهای طبیعی

پلیمرهای طبیعی مانند پنبه ، نشاسته و لاستیک سال‌ها قبل از اینکه پلیمرهای مصنوعی مانند پلی اتن و پرسپکس در بازار ظاهر شوند، مواد آشنا بودند. بسیاری از پلیمرهای مهم تجاری با اصلاح شیمیایی پلیمرهای طبیعی سنتز می شوند. نمونه های برجسته عبارتند از واکنش اسید نیتریک و سلولز برای تشکیل نیتروسلولز و تشکیل لاستیک ولکانیزه با حرارت دادن لاستیک طبیعی در حضور گوگرد . روش هایی که در آنها می توان پلیمرها را اصلاح کرد عبارتند از اکسیداسیون ، پیوند متقابل ودربندی انتهایی .

 

ساختار

ساختار یک ماده پلیمری را می توان در مقیاس های طولی مختلف، از مقیاس طول زیر نانومتر تا مقیاس ماکروسکوپی توصیف کرد. در واقع سلسله مراتبی از ساختارها وجود دارد که در آن هر مرحله پایه و اساس مرحله بعدی را فراهم می کند. [20] نقطه شروع برای توصیف ساختار یک پلیمر، هویت مونومرهای تشکیل دهنده آن است. در مرحله بعد، ریزساختار اساساً آرایش این مونومرها را در پلیمر در مقیاس یک زنجیره منفرد توصیف می کند. ریزساختار امکان تشکیل فازهایی با آرایش های مختلف را برای پلیمر تعیین می کند، به عنوان مثال از طریق کریستالیزاسیون ، انتقال شیشه ای یا جداسازی میکروفاز . [21]این ویژگی ها نقش عمده ای در تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی یک پلیمر دارند.

مونومرها و واحدهای تکراری

هویت واحدهای تکراری (بقایای مونومر، همچنین به عنوان "مر" شناخته می شود) که یک پلیمر را تشکیل می دهد اولین و مهمترین ویژگی آن است. نامگذاری پلیمر به طور کلی بر اساس نوع بقایای مونومر تشکیل شده از پلیمر است. پلیمری که فقط دارای یک نوع واحد تکرار باشد به عنوان هموپلیمر شناخته می شود ، در حالی که پلیمری که حاوی دو یا چند نوع واحد تکرار باشد به عنوان کوپلیمر شناخته می شود . [22] ترپلیمر کوپلیمری است که شامل سه نوع واحد تکراری است. [23]

پلی استایرن فقط از واحدهای تکراری مبتنی بر استایرن تشکیل شده است و به عنوان هموپلیمر طبقه بندی می شود. پلی اتیلن ترفتالات ، حتی اگر از دو مونومر مختلف ( اتیلن گلیکول و اسید ترفتالیک ) تولید شود، معمولاً به عنوان یک هموپلیمر در نظر گرفته می شود زیرا تنها یک نوع واحد تکرار تشکیل می شود. اتیلن-وینیل استات حاوی بیش از یک نوع واحد تکراری است و یک کوپلیمر است. برخی از پلیمرهای بیولوژیکی از انواع مختلفی از باقیمانده های مونومر متفاوت اما از نظر ساختاری مرتبط تشکیل شده اند. به عنوان مثال، پلی نوکلئوتیدها مانند DNA از چهار نوع زیر واحد نوکلئوتیدی تشکیل شده اند .

پلی استایرن هموپلیمر

همو پلیمر پلی دی متیل سیلوکسان ، یک سیلیکون . زنجیره اصلی از اتم های سیلیکون و اکسیژن تشکیل شده است.

پلی اتیلن ترفتالات هموپلیمر تنها یک واحد تکرار دارد .

لاستیک کوپلیمر استایرن-بوتادین : واحدهای تکراری مبتنی بر استایرن و 1،3-بوتادین دو واحد تکرار شونده را تشکیل می دهند که می توانند به هر ترتیبی در ماکرومولکول متناوب شوند و پلیمر را به یک کوپلیمر تصادفی تبدیل کنند.

پلیمر حاوی زیر واحدهای قابل یونیزاسیون (به عنوان مثال، گروه های کربوکسیلیک آویز) به عنوان پلی الکترولیت یا آینومر شناخته می شود ، زمانی که کسر واحدهای قابل یونیزاسیون به ترتیب بزرگ یا کوچک باشد.

ریزساختار

نوشتار اصلی: ریزساختار

ریزساختار یک پلیمر (گاهی اوقات پیکربندی نامیده می شود) به آرایش فیزیکی باقی مانده های مونومر در امتداد ستون فقرات زنجیره مربوط می شود. [24] اینها عناصر ساختار پلیمری هستند که برای تغییر نیاز به شکستن پیوند کووالانسی دارند. بسته به مونومرها و شرایط واکنش، می‌توان ساختارهای پلیمری مختلفی تولید کرد: یک پلیمر ممکن است از ماکرومولکول‌های خطی تشکیل شده باشد که هر کدام فقط یک زنجیره بدون انشعاب دارند. در مورد پلی اتیلن بدون انشعاب، این زنجیره یک n- آلکان با زنجیره بلند است. همچنین ماکرومولکول های شاخه ای با زنجیره اصلی و زنجیره های جانبی وجود دارد که در مورد پلی اتیلن زنجیره های جانبی گروه های آلکیل هستند.. به‌طور خاص، ماکرومولکول‌های بدون انشعاب می‌توانند در حالت جامد، بخش‌های زنجیره بلوری و نیمه بلوری باشند که در شکل زیر به رنگ قرمز مشخص شده‌اند.

در حالی که پلیمرهای شاخه دار و بدون انشعاب معمولاً ترموپلاستیک هستند، بسیاری از الاستومرها دارای یک اتصال عرضی شبکه گسترده بین "زنجیره های اصلی" هستند. از طرف دیگر، اتصال متقابل مش بسته منجر به ترموست می شود . پیوندهای متقاطع و شاخه ها به صورت نقاط قرمز در شکل ها نشان داده شده اند. پلیمرهای بسیار شاخه دار آمورف هستند و مولکول های جامد به طور تصادفی برهم کنش می کنند.

مقاله اصلی: معماری پلیمری

نقطه انشعاب در پلیمر

یکی از ویژگی‌های ریزساختاری مهم یک پلیمر، معماری و شکل آن است که به روشی که نقاط شاخه منجر به انحراف از یک زنجیره خطی ساده می‌شود، مربوط می‌شود. [25] یک مولکول پلیمری منشعب از یک زنجیره اصلی با یک یا چند زنجیره جانبی یا شاخه های جایگزین تشکیل شده است. انواع پلیمرهای شاخه دار عبارتند از: پلیمرهای ستاره ای ، پلیمرهای شانه ای ، برس های پلیمری ، پلیمرهای دندرونیزه شده ، پلیمرهای نردبانی و دندریمرها . [25] پلیمرهای دو بعدی نیز وجود دارد(2DP) که از واحدهای تکرار مسطح توپولوژیکی تشکیل شده اند. معماری یک پلیمر بر بسیاری از خواص فیزیکی آن از جمله ویسکوزیته محلول، ویسکوزیته مذاب، حلالیت در حلال های مختلف، دمای انتقال شیشه ای و اندازه سیم پیچ های پلیمری در محلول تأثیر می گذارد. تکنیک‌های مختلفی برای سنتز مواد پلیمری با طیف وسیعی از معماری‌ها، برای مثال پلیمریزاسیون زنده ، ممکن است استفاده شود .

طول زنجیر

یک وسیله متداول برای بیان طول یک زنجیره، درجه پلیمریزاسیون است که تعداد مونومرهای موجود در زنجیره را کمی می کند. [26] [27] مانند سایر مولکول‌ها، اندازه یک پلیمر نیز ممکن است بر حسب وزن مولکولی بیان شود . از آنجایی که تکنیک‌های پلیمریزاسیون مصنوعی معمولاً توزیع آماری طول زنجیره را نشان می‌دهند، وزن مولکولی بر حسب میانگین وزنی بیان می‌شود. وزن مولکولی میانگین عددی ( Mn ) و وزن مولکولی میانگین وزنی ( Mw ) بیشتر گزارش می شود . [28] [29] نسبت این دو مقدار ( Mw / M n ) پراکندگی ( Đ ) است که معمولاً برای بیان عرض توزیع وزن مولکولی استفاده می شود. [30]

خواص فیزیکی [31] پلیمر به شدت به طول (یا به طور معادل، وزن مولکولی) زنجیره پلیمر بستگی دارد. [32] یک مثال مهم از پیامدهای فیزیکی وزن مولکولی، پوسته پوسته شدن ویسکوزیته ( مقاومت در برابر جریان) در مذاب است. [33] تأثیر وزن مولکولی میانگین وزن (مw  ) بر روی ویسکوزیته مذاب (η  ) بستگی به این دارد که پلیمر بالاتر یا پایین تر از شروع درهم تنیدگی ها باشد . زیر وزن مولکولی درهم تنیدگی [ توضیح لازم است ] ،η∼مw1  ، در حالی که بالاتر از وزن مولکولی درهم تنیدگی،η∼مw3.4  . در حالت دوم، افزایش 10 برابر طول زنجیره پلیمری، ویسکوزیته را بیش از 1000 برابر افزایش می دهد. [34] [ صفحه مورد نیاز ] افزایش طول زنجیره علاوه بر این باعث کاهش تحرک زنجیر، افزایش استحکام و چقرمگی و افزایش دمای انتقال شیشه ای (Tg ) می شود . [35] این نتیجه افزایش فعل و انفعالات زنجیره ای مانند جاذبه های واندروالس و درهم تنیدگی هایی است که با افزایش طول زنجیره همراه است. [36] [37] این فعل و انفعالات تمایل دارند تا زنجیره‌های جداگانه را قوی‌تر در موقعیت ثابت کنند و در برابر تغییر شکل‌ها و شکسته شدن ماتریس، هم در تنش‌های بالاتر و هم در دماهای بالاتر مقاومت کنند.

آرایش مونومر در کوپلیمرها

مقاله اصلی: کوپلیمر

  • کوپلیمرهای متناوب دارای دو باقیمانده مونومر به طور منظم متناوب هستند: [38] {{یک اشتباه تایپی[AB] n }}. یک مثال، کوپلیمر هم مولار استایرن و انیدرید مالئیک است که از پلیمریزاسیون زنجیره ای با رادیکال آزاد تشکیل شده است. [39] یک کوپلیمر پله‌ای رشد مانند نایلون 66 را می‌توان به‌عنوان یک کوپلیمر کاملا متناوب از باقی‌مانده‌های دی‌آمین و دی‌اسید در نظر گرفت، اما اغلب به‌عنوان یک هموپلیمر با باقی‌مانده دیمری یک آمین و یک اسید به‌عنوان واحد تکرار توصیف می‌شود. [40]
  • کوپلیمرهای دوره ای بیش از دو گونه واحد مونومر در یک توالی منظم دارند. [41]
  • کوپلیمرهای آماری دارای بقایای مونومر هستند که بر اساس یک قانون آماری مرتب شده اند. یک کوپلیمر آماری که در آن احتمال یافتن نوع خاصی از باقیمانده مونومر در یک نقطه خاص از زنجیره مستقل از انواع باقی مانده مونومر اطراف است، ممکن است به عنوان یک کوپلیمر واقعا تصادفی نامیده شود . [42] [43] برای مثال، کوپلیمر رشد زنجیره ای وینیل کلرید و وینیل استات تصادفی است. [39]
  • کوپلیمرهای بلوکی دارای توالی طولانی از واحدهای مونومر مختلف هستند. [39] [40] پلیمرهایی با دو یا سه بلوک از دو گونه شیمیایی متمایز (به عنوان مثال، A و B) به ترتیب کوپلیمرهای دوبلوک و کوپلیمرهای سه بلوکی نامیده می شوند. پلیمرهای دارای سه بلوک، هر کدام از گونه های شیمیایی متفاوت (مثلاً A، B و C) ترپلیمرهای سه بلوکی نامیده می شوند.
  • کوپلیمرهای پیوندی یا پیوندی حاوی زنجیره های جانبی یا شاخه هایی هستند که واحدهای تکرار شونده دارای ترکیب یا پیکربندی متفاوتی نسبت به زنجیره اصلی هستند. [40] شاخه ها به یک ماکرومولکول زنجیره اصلی از پیش ساخته شده اضافه می شوند. [39]

مونومرها در یک کوپلیمر ممکن است در امتداد ستون فقرات به روش های مختلفی سازماندهی شوند. کوپلیمری که دارای آرایش کنترل شده از مونومرها باشد، پلیمر با توالی کنترل شده نامیده می شود . [44] کوپلیمرهای متناوب، دوره ای و بلوکی نمونه های ساده ای از پلیمرهای کنترل شده با توالی هستند .

تاکتیک

نوشتار اصلی: تاکتیک

تاکتیک، استریوشیمی نسبی مراکز کایرال را در واحدهای ساختاری همسایه در یک ماکرومولکول توصیف می‌کند. سه نوع تاکتیک وجود دارد: ایزوتاکتیک (همه جانشین‌ها در یک سمت)، آتاکتیک (قرار دادن تصادفی جانشین‌ها) و syndiotactic (جایگزینی متناوب).

  • ، بی شکل (یعنی ساختارهای شیشه ای) تشکیل می دهند. [45] در مذاب و محلول، پلیمرها تمایل دارند تا یک "خوشه آماری" دائماً در حال تغییر را تشکیل دهند، مدل زنجیره آزادانه را ببینید . در حالت جامد ، ترکیبات مربوط به مولکول ها منجمد می شوند. قلاب شدن و درهم تنیدگی مولکول های زنجیره ای منجر به "پیوند مکانیکی" بین زنجیره ها می شود. بین مولکولیو نیروهای جاذبه درون مولکولی فقط در مکان هایی رخ می دهد که بخش های مولکولی به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک هستند. ساختار نامنظم مولکول ها از آرایش باریک تر جلوگیری می کند.


پلی اتیلن: ترکیب زیگزاگی مولکول ها در زنجیره های بسته بندی شده نزدیک


لاملا با مولکول های کراوات


اسفرولیت

 


مارپیچ پلی پروپیلن


p -آرامید ، نقطه قرمز: پیوندهای هیدروژنی
  • پلیمرهای خطی با ساختار تناوبی، انشعاب کم و منظم (مثلاً نه آتاکتیک) در حالت جامد ساختاری نیمه کریستالی دارند. [45] در پلیمرهای ساده (مانند پلی اتیلن)، زنجیره‌ها در کریستال به شکل زیگزاگ وجود دارند. چندین ترکیب زیگزاگ، بسته های زنجیره ای متراکم را تشکیل می دهند که کریستالیت ها یا لاملا نامیده می شوند. لاملاها بسیار نازکتر از پلیمرهای بلند هستند (اغلب حدود 10 نانومتر). [46]آنها با تا شدن کم و بیش منظم یک یا چند زنجیره مولکولی تشکیل می شوند. ساختارهای آمورف بین لاملاها وجود دارد. مولکول‌های منفرد می‌توانند منجر به درهم‌تنیدگی بین لاملا شوند و همچنین می‌توانند در تشکیل دو (یا بیشتر) لاملا (زنجیره‌ای که مولکول‌های کراواتی نامیده می‌شوند) دخیل باشند. چندین لاملا یک ابرساختار، کروی ، اغلب با قطری در محدوده 0.05 تا 1 میلی متر تشکیل می دهند. [46]

نوع و آرایش بقایای (عملکردی) واحدهای تکراری بر کریستالی بودن و استحکام پیوندهای ظرفیت ثانویه تأثیر می گذارد یا تعیین می کند. در پلی پروپیلن ایزوتاکتیک، مولکول ها یک مارپیچ را تشکیل می دهند. مانند ساختار زیگزاگ، چنین مارپیچ ها امکان بسته بندی زنجیره ای متراکم را فراهم می کنند. فعل و انفعالات بین مولکولی بسیار قوی زمانی رخ می دهد که بقایای واحدهای تکرار شونده اجازه تشکیل پیوندهای هیدروژنی را می دهند ، مانند مورد p -aramid . تشکیل انجمن های درون مولکولی قوی ممکن است حالت های چین خورده متنوعی از زنجیره های خطی منفرد با توپولوژی مدار مجزا ایجاد کند . تبلور و روبنا همیشه به شرایط تشکیل آنها بستگی دارد، همچنین ببینید: تبلور پلیمرها. در مقایسه با ساختارهای آمورف، ساختارهای نیمه کریستالی منجر به سفتی، چگالی، دمای ذوب و مقاومت بالاتر پلیمر می شود.


پلیمر شبکه ای عرضی (الاستومر)



پلیمر شبکه گسترده (الاستومر) تحت تنش کششی


بلورها به عنوان "محل اتصال متقاطع": یک نوع الاستومر ترموپلاستیک



الاستومر ترموپلاستیک نیمه کریستالی تحت تنش کششی

بلورینگی

هنگامی که برای پلیمرها به کار می رود، اصطلاح کریستالی کاربرد تا حدودی مبهم دارد. در برخی موارد، اصطلاح کریستالی کاربرد یکسانی با آنچه در کریستالوگرافی معمولی استفاده می شود، پیدا می کند . به عنوان مثال، ساختار یک پروتئین یا پلی نوکلئوتید کریستالی، مانند نمونه ای که برای کریستالوگرافی اشعه ایکس تهیه شده است، ممکن است بر حسب یک سلول واحد معمولی متشکل از یک یا چند مولکول پلیمری با ابعاد سلولی صدها آنگستروم تعریف شود.یا بیشتر. اگر پلیمر مصنوعی دارای نواحی با ترتیب سه بعدی در مقیاس های طول اتمی (به جای ماکرومولکولی) باشد که معمولاً از چین خوردگی درون مولکولی یا انباشته شدن زنجیره های مجاور ناشی می شود، ممکن است به راحتی به عنوان کریستالی توصیف شود. پلیمرهای مصنوعی ممکن است از هر دو ناحیه کریستالی و آمورف تشکیل شوند. درجه بلورینگی ممکن است بر حسب کسر وزنی یا کسر حجمی ماده کریستالی بیان شود. تعداد کمی از پلیمرهای مصنوعی کاملاً کریستالی هستند. [47]بلورینگی پلیمرها با درجه بلورینگی آنها مشخص می شود که از صفر برای یک پلیمر کاملاً غیر بلوری تا یک برای یک پلیمر نظری کاملاً کریستالی متغیر است. پلیمرهای دارای نواحی ریز کریستالی عموماً سخت‌تر هستند (می‌توانند بیشتر بدون شکستن خم شوند) و نسبت به پلیمرهای کاملاً آمورف در برابر ضربه مقاوم‌تر هستند. [48] پلیمرهایی با درجه بلورینگی نزدیک به صفر یا یک تمایل به شفافیت دارند، در حالی که پلیمرهایی با درجه بلورینگی متوسط به دلیل پراکندگی نور توسط نواحی کریستالی یا شیشه ای مات می شوند. برای بسیاری از پلیمرها، بلورینگی نیز ممکن است با کاهش شفافیت همراه باشد.

ترکیب زنجیره ای

فضای اشغال شده توسط یک مولکول پلیمر به طور کلی بر حسب شعاع چرخش بیان می شود که فاصله متوسط از مرکز جرم زنجیره تا خود زنجیره است. متناوبا، ممکن است بر حسب حجم فراگیر بیان شود ، که حجمی است که توسط زنجیره پلیمری و مقیاس با مکعب شعاع چرخش پوشانده شده است. [49] ساده‌ترین مدل‌های نظری برای پلیمرها در حالت مذاب و آمورف، زنجیره‌های ایده‌آل هستند .

خواص

خواص پلیمرها به ساختار آن ها بستگی دارد و بر اساس پایه های فیزیکی به دسته هایی تقسیم می شوند. بسیاری از خواص فیزیکی و شیمیایی چگونگی رفتار یک پلیمر به عنوان یک ماده ماکروسکوپی پیوسته را توصیف می کنند. آنها بر اساس ترمودینامیک به عنوان خواص حجیم یا خواص فشرده طبقه بندی می شوند .

ویژگی های مکانیکییک نمونه پلی اتیلن که دارای گردن تحت کشش است

خواص توده ای یک پلیمر آنهایی است که اغلب مورد توجه مصرف نهایی است. اینها خصوصیاتی هستند که نحوه رفتار واقعی پلیمر در مقیاس ماکروسکوپی را دیکته می کنند.

استحکام کششی

استحکام کششی یک ماده مشخص می کند که ماده قبل از شکست چقدر تنش کششی را تحمل می کند. [50] [51] این در کاربردهایی که به استحکام فیزیکی یا دوام پلیمر متکی هستند بسیار مهم است. به عنوان مثال، یک نوار لاستیکی با استحکام کششی بالاتر، وزن بیشتری را قبل از چفت شدن نگه می دارد. به طور کلی استحکام کششی با طول زنجیره پلیمری و اتصال عرضی زنجیره های پلیمری افزایش می یابد.

مدول الاستیسیته یانگ

مدول یانگ خاصیت ارتجاعی پلیمر را تعیین می کند . برای کرنش های کوچک به عنوان نسبت نرخ تغییر تنش به کرنش تعریف می شود . مانند استحکام کششی، این مورد در کاربردهای پلیمری که شامل خواص فیزیکی پلیمرها، مانند نوارهای لاستیکی است، بسیار مرتبط است. مدول به شدت به دما وابسته است. ویسکوالاستیسیته یک پاسخ الاستیک پیچیده وابسته به زمان را توصیف می کند، که پسماند در منحنی تنش-کرنش زمانی که بار برداشته می شود نشان می دهد. تحلیل مکانیکی دینامیکی یا DMA این مدول پیچیده را با نوسان بار و اندازه‌گیری کرنش حاصل به عنوان تابعی از زمان اندازه‌گیری می‌کند.

خواص حمل و نقل

ویژگی‌های انتقال مانند نفوذ، چگونگی حرکت سریع مولکول‌ها در ماتریس پلیمری را توصیف می‌کند. اینها در بسیاری از کاربردهای پلیمرها برای فیلم ها و غشاها بسیار مهم هستند.

حرکت تک تک ماکرومولکول ها توسط فرآیندی به نام reptation انجام می شود که در آن هر مولکول زنجیره ای توسط درهم تنیدگی با زنجیره های مجاور برای حرکت در یک لوله مجازی محدود می شود. تئوری reptation می تواند دینامیک مولکول پلیمر و ویسکوالاستیسیته را توضیح دهد . [52]

رفتار فازی

تبلور و ذوب

انتقال حرارتی در پلیمرهای آمورف (A) و (B) نیمه کریستالی، که به صورت ردپایی از کالریمتری اسکن تفاضلی نشان داده شده است . با افزایش دما، پلیمرهای آمورف و نیمه بلوری هر دو از طریق انتقال شیشه ای ( Tg ) عبور می کنند . پلیمرهای آمورف (A) انتقال فاز دیگری را نشان نمی دهند، اگرچه پلیمرهای نیمه بلوری (B) متبلور و ذوب می شوند (به ترتیب در دماهای Tc و Tm ).

بسته به ساختار شیمیایی آنها، پلیمرها ممکن است نیمه کریستالی یا آمورف باشند. پلیمرهای نیمه کریستالی می توانند متحمل تبلور و انتقال ذوب شوند ، در حالی که پلیمرهای آمورف چنین نمی کنند. در پلیمرها، تبلور و ذوب، انتقال فاز جامد به مایع را پیشنهاد نمی کند، مانند آب یا سایر سیالات مولکولی. در عوض، تبلور و ذوب به انتقال فاز بین دو حالت جامد ( به عنوان مثال ، نیمه کریستالی و بی شکل) اشاره دارد. تبلور در بالای دمای انتقال شیشه ای ( Tg ) و زیر دمای ذوب ( Tm ) رخ می دهد .

انتقال شیشه ای

همه پلیمرها (آمورف یا نیمه بلوری) از طریق انتقال شیشه ای عبور می کنند . دمای انتقال شیشه ای ( Tg ) یک پارامتر فیزیکی حیاتی برای ساخت ، پردازش و استفاده پلیمر است. در زیر Tg ، حرکات مولکولی منجمد و پلیمرها شکننده و شیشه ای هستند . در بالای Tg ، حرکات مولکولی فعال می شوند و پلیمرها لاستیکی و چسبناک هستند . دمای انتقال شیشه ای ممکن است با تغییر درجه انشعاب یا اتصال عرضی در پلیمر یا با افزودن نرم کننده ها مهندسی شود . [53]

در حالی که تبلور و ذوب انتقال فاز مرتبه اول هستند ، انتقال شیشه ای اینطور نیست. [54] انتقال شیشه ای دارای ویژگی های انتقال فاز مرتبه دوم است (مانند ناپیوستگی در ظرفیت گرمایی، همانطور که در شکل نشان داده شده است)، اما به طور کلی یک انتقال ترمودینامیکی بین حالت های تعادل در نظر گرفته نمی شود.

رفتار اختلاط

نمودار فاز رفتار اختلاط معمولی محلول‌های پلیمری با برهمکنش ضعیف، منحنی‌های اسپینودال و منحنی‌های همزیستی دو گرهی را نشان می‌دهد.

به طور کلی، مخلوط های پلیمری به مراتب کمتر از مخلوط مواد مولکولی کوچک قابل اختلاط هستند . این اثر از این واقعیت ناشی می شود که نیروی محرکه اختلاط معمولا آنتروپی است، نه انرژی تعامل. به عبارت دیگر، مواد امتزاج پذیر معمولاً یک محلول را تشکیل می دهند نه به این دلیل که برهمکنش آنها با یکدیگر مطلوب تر از برهمکنش خود است، بلکه به دلیل افزایش آنتروپی و در نتیجه انرژی آزاد مرتبط با افزایش مقدار حجم در دسترس برای هر جزء است. این افزایش در مقیاس های آنتروپی با تعداد ذرات (یا مول ها) مخلوط شده است. از آنجایی که مولکول های پلیمری بسیار بزرگتر هستند و از این رو به طور کلی حجم ویژه بسیار بالاتری نسبت به مولکول های کوچک دارند، تعداد مولکول های درگیر در یک مخلوط پلیمری به مراتب کمتر از تعداد مولکول های مخلوط مولکولی کوچک با حجم برابر است. از طرف دیگر، انرژی اختلاط بر اساس حجم برای مخلوط های پلیمری و مولکولی کوچک قابل مقایسه است.

علاوه بر این، رفتار فازی محلول‌ها و مخلوط‌های پلیمری پیچیده‌تر از مخلوط‌های مولکولی کوچک است. در حالی که بیشتر محلول‌های مولکولی کوچک تنها یک انتقال فاز دمای محلول بحرانی بالایی (UCST) را نشان می‌دهند، که در آن جداسازی فاز با خنک‌سازی اتفاق می‌افتد، مخلوط‌های پلیمری معمولاً یک انتقال فاز دمای بحرانی محلول (LCST) را نشان می‌دهند، که در آن جداسازی فاز با گرم کردن اتفاق می‌افتد.

در محلول های رقیق، خواص پلیمر با برهمکنش بین حلال و پلیمر مشخص می شود. در یک حلال خوب، پلیمر متورم به نظر می رسد و حجم زیادی را اشغال می کند. در این سناریو، نیروهای بین مولکولی بین زیر واحدهای حلال و مونومر بر فعل و انفعالات درون مولکولی غالب است. در یک حلال بد یا حلال ضعیف، نیروهای درون مولکولی غالب می شوند و زنجیره منقبض می شود. در حلال تتا ، یا حالت محلول پلیمری که در آن مقدار ضریب ویروسی دوم 0 می شود، دافعه بین مولکولی پلیمر-حلال دقیقاً جذب مونومر-مونومر درون مولکولی را متعادل می کند. در شرایط تتا (که شرایط فلوری نیز نامیده می شود )، پلیمر مانند یک سیم پیچ تصادفی ایده آل عمل می کند.. انتقال بین حالت ها به عنوان انتقال سیم پیچ-گلبول شناخته می شود .

گنجاندن نرم کننده ها

گنجاندن نرم کننده ها باعث کاهش Tg و افزایش انعطاف پذیری پلیمر می شود. افزودن نرم کننده همچنین وابستگی دمای انتقال شیشه ای Tg به سرعت خنک کننده را تغییر می دهد . [55]اگر مولکول های نرم کننده باعث تشکیل پیوند هیدروژنی شوند، تحرک زنجیره می تواند بیشتر تغییر کند. نرم‌کننده‌ها عموماً مولکول‌های کوچکی هستند که از نظر شیمیایی شبیه به پلیمر هستند و برای تحرک بیشتر و برهمکنش‌های بین زنجیره‌ای کمتر، بین زنجیره‌های پلیمری شکاف ایجاد می‌کنند. یک مثال خوب از عملکرد نرم کننده ها مربوط به پلی وینیل کلریدها یا PVC است. یک uPVC یا پلی وینیل کلراید غیرپلاستیک شده برای مواردی مانند لوله ها استفاده می شود. لوله فاقد نرم کننده است، زیرا باید محکم و مقاوم در برابر حرارت باقی بماند. PVC پلاستیکی شده در لباس ها برای کیفیت انعطاف پذیر استفاده می شود. نرم کننده ها نیز در برخی از انواع فیلم چسبنده قرار می گیرند تا پلیمر انعطاف پذیرتر شود.

خواص شیمیایی

نیروهای جاذبه بین زنجیره های پلیمری نقش زیادی در تعیین خواص پلیمر دارند. از آنجایی که زنجیره های پلیمری بسیار طولانی هستند، چنین برهمکنش های زنجیره ای زیادی در هر مولکول دارند، که تأثیر این برهمکنش ها را بر خواص پلیمر در مقایسه با جاذبه های بین مولکول های معمولی تقویت می کند. گروه های جانبی مختلف روی پلیمر می توانند پلیمر را به پیوند یونی یا پیوند هیدروژنی بین زنجیره های خود وام دهند. این نیروهای قوی‌تر معمولاً منجر به استحکام کششی بالاتر و نقاط ذوب کریستالی بالاتر می‌شوند.

نیروهای بین مولکولی در پلیمرها می توانند تحت تأثیر دوقطبی های واحدهای مونومر قرار گیرند. پلیمرهای حاوی گروه های آمید یا کربونیل می توانند پیوندهای هیدروژنی را بین زنجیره های مجاور تشکیل دهند. اتم‌های هیدروژن با بار مثبت جزئی در گروه‌های NH یک زنجیره به شدت به اتم‌های اکسیژن با بار منفی جزئی در گروه‌های C=O در زنجیره دیگر جذب می‌شوند. به عنوان مثال، این پیوندهای هیدروژنی قوی منجر به استحکام کششی و نقطه ذوب پلیمرهای حاوی پیوندهای اورتان یا اوره می شود . پلی استرها دارای پیوند دوقطبی-دوقطبی هستندبین اتم های اکسیژن در گروه های C=O و اتم های هیدروژن در گروه های HC. پیوند دوقطبی به اندازه پیوند هیدروژنی قوی نیست، بنابراین نقطه ذوب و استحکام پلی استر کمتر از کولار ( Twaron ) است، اما پلی استرها انعطاف پذیری بیشتری دارند. پلیمرهای دارای واحدهای غیر قطبی مانند پلی اتیلن تنها از طریق نیروهای ضعیف واندروالس برهمکنش می‌کنند . در نتیجه، معمولاً دمای ذوب پایین‌تری نسبت به سایر پلیمرها دارند.

هنگامی که یک پلیمر در یک مایع پراکنده یا حل می شود، مانند محصولات تجاری مانند رنگ ها و چسب ها، خواص شیمیایی و فعل و انفعالات مولکولی بر نحوه جریان محلول تأثیر می گذارد و حتی می تواند منجر به خودآرایی پلیمر در ساختارهای پیچیده شود . هنگامی که یک پلیمر به عنوان پوشش اعمال می شود، خواص شیمیایی بر چسبندگی پوشش و نحوه تعامل آن با مواد خارجی، مانند پوشش های پلیمری فوق آبگریز که منجر به مقاومت در برابر آب می شود، تأثیر می گذارد. به طور کلی خواص شیمیایی یک پلیمر عناصر مهمی برای طراحی محصولات جدید مواد پلیمری هستند.

خواص نوری

پلیمرهایی مانند PMMA و HEMA:MMA به عنوان ماتریس در محیط افزایش لیزرهای رنگی حالت جامد ، که به عنوان لیزرهای پلیمری رنگرزی حالت جامد نیز شناخته می‌شوند، استفاده می‌شوند. این پلیمرها کیفیت سطح بالایی دارند و همچنین شفافیت بالایی دارند، به طوری که خواص لیزر توسط رنگ لیزری مورد استفاده برای دوپ کردن ماتریس پلیمری غالب است. این نوع لیزرها که به کلاس لیزرهای آلی نیز تعلق دارند ، دارای پهنای خط بسیار باریکی هستند که برای طیف‌سنجی و کاربردهای تحلیلی مفید است. [56]یک پارامتر نوری مهم در پلیمر مورد استفاده در کاربردهای لیزر، تغییر ضریب شکست با دما است که به dn/dT نیز معروف است. برای پلیمرهای ذکر شده در اینجا (dn/dT) ~ -1.4 × 10-4 در واحدهای K -1 در محدوده 297 ≤ T ≤ 337 K است. [57]

خواص الکتریکی

بیشتر پلیمرهای معمولی مانند پلی اتیلن عایق های الکتریکی هستند ، اما توسعه پلیمرهای حاوی پیوندهای کونژوگه π منجر به انبوهی از نیمه هادی های مبتنی بر پلیمر ، مانند پلی تیوفن ها شده است . این امر منجر به کاربردهای زیادی در زمینه الکترونیک آلی شده است .

برنامه های کاربردی

امروزه پلیمرهای مصنوعی تقریباً در تمام جنبه های زندگی مورد استفاده قرار می گیرند. جامعه مدرن بدون آنها بسیار متفاوت به نظر می رسید. گسترش استفاده از پلیمر به خواص منحصر به فرد آنها مرتبط است: چگالی کم، هزینه کم، خواص عایق حرارتی/الکتریکی خوب، مقاومت بالا در برابر خوردگی، تولید پلیمری با انرژی کم و پردازش آسان به محصولات نهایی. برای یک کاربرد معین، خواص یک پلیمر را می توان با ترکیب با مواد دیگر تنظیم یا افزایش داد، مانند کامپوزیت ها .. کاربرد آنها امکان صرفه جویی در انرژی (خودروها و هواپیماهای سبک تر، ساختمان های عایق حرارتی)، حفاظت از غذا و آب آشامیدنی (بسته بندی)، صرفه جویی در زمین و استفاده کمتر از کودها (الیاف مصنوعی)، حفظ سایر مواد (پوشش)، محافظت و نجات جان انسان ها را می دهد. بهداشت، کاربردهای پزشکی). یک لیست نماینده و غیر جامع از برنامه ها در زیر آورده شده است.

نامگذاری استاندارد

چندین قرارداد برای نامگذاری مواد پلیمری وجود دارد. بسیاری از پلیمرهای رایج، مانند پلیمرهایی که در محصولات مصرفی یافت می شوند، با یک نام معمولی یا بی اهمیت شناخته می شوند. نام بی اهمیت بر اساس سابقه تاریخی یا استفاده عمومی به جای یک قرارداد نامگذاری استاندارد اختصاص داده شده است. هر دو انجمن شیمی آمریکا (ACS) [58] و IUPAC [59] قراردادهای نامگذاری استاندارد شده را پیشنهاد کرده اند. کنوانسیون های ACS و IUPAC مشابه هستند اما یکسان نیستند. [60]  پلی (اتیلن اکسید) یا PEO

پلی (اکسی اتیلن)

پلی (اکسی اتیلن)

پلی (اتیلن ترفتالات) یا PET

پلی (اکسی-1،2-اتاندی یلوکسی کربونیل-1،4- فنیلن کربونیل)

پلی (اکسی اتیلن اکسی ترفتالول)

نایلون 6 یا پلی آمید 6

پلی [ایمینو (1-oxo-1،6-hexanediyl)]

پلی [آزندییل (1-oxohexane-1,6-diyl)]

در هر دو قرارداد استاندارد شده، نام پلیمرها به‌جای ماهیت دقیق زیرواحد تکرار شونده، برای منعکس‌کننده مونومر(هایی) که از آن سنتز شده‌اند (نام‌گذاری مبتنی بر منبع) در نظر گرفته شده است. به عنوان مثال، پلیمری که از آلکن اتن ساده سنتز می شود ، پلی اتن نامیده می شود که پسوند -ene را حفظ می کند ، حتی اگر پیوند دوگانه در طول فرآیند پلیمریزاسیون حذف شود:

→ 

با این حال، نامگذاری مبتنی بر ساختار IUPAC بر اساس نامگذاری واحد تکراری قانونی ترجیحی است . [61]

تعیین مشخصات

مقاله اصلی: خصوصیات پلیمری

خصوصیات پلیمری تکنیک های بسیاری را برای تعیین ترکیب شیمیایی، توزیع وزن مولکولی و خواص فیزیکی در بر می گیرد. انتخاب تکنیک های رایج شامل موارد زیر است:

تنزل

مقاله اصلی: تخریب پلیمر

یک کالای پلاستیکی با سی سال قرار گرفتن در معرض گرما و سرما، روغن ترمز و نور خورشید. به تغییر رنگ، متورم شدن و کثیف شدن مواد توجه کنید

تخریب پلیمر تغییر در خواص - استحکام کششی، رنگ ، شکل یا وزن مولکولی - یک پلیمر یا محصول مبتنی بر پلیمر تحت تأثیر یک یا چند عامل محیطی مانند گرما ، نور و وجود مواد شیمیایی خاص است. ، اکسیژن و آنزیم ها این تغییر در خواص اغلب نتیجه شکستن پیوند در ستون فقرات پلیمری ( بریدگی زنجیره ای ) است که ممکن است در انتهای زنجیره یا در موقعیت های تصادفی در زنجیره رخ دهد.

اگرچه چنین تغییراتی اغلب نامطلوب هستند، اما در برخی موارد، مانند تجزیه زیستی و بازیافت ، ممکن است برای جلوگیری از آلودگی محیط زیست در نظر گرفته شود . تخریب همچنین می تواند در محیط های زیست پزشکی مفید باشد. به عنوان مثال، یک کوپلیمر از اسید پلی لاکتیک و اسید پلی گلیکولیک در بخیه های قابل هیدرولیز استفاده می شود که پس از اعمال روی زخم به آرامی تخریب می شوند.

حساسیت یک پلیمر به تخریب به ساختار آن بستگی دارد. اپوکسی ها و زنجیره های حاوی عملکردهای معطر به ویژه در برابر تخریب اشعه ماوراء بنفش حساس هستند در حالی که پلی استرها در معرض تخریب توسط هیدرولیز هستند . پلیمرهای حاوی یک ستون فقرات غیر اشباع از طریق ترک خوردگی ازن تجزیه می شوند . پلیمرهای مبتنی بر کربن نسبت به پلیمرهای معدنی مانند پلی دی متیل سیلوکسان بیشتر مستعد تخریب حرارتی هستند و بنابراین برای اکثر کاربردهای در دمای بالا ایده آل نیستند.

تخریب پلی اتیلن با بریدگی تصادفی رخ می دهد - شکستگی تصادفی پیوندهایی که اتم های پلیمر را در کنار هم نگه می دارند. هنگامی که پلی اتیلن در دمای بالای 450 درجه سانتیگراد گرم می شود، تجزیه می شود و مخلوطی از هیدروکربن ها را تشکیل می دهد. در مورد بریدگی انتهای زنجیره، مونومرها آزاد می‌شوند و به این فرآیند باز کردن زیپ یا دپلیمریزاسیون گفته می‌شود . اینکه کدام مکانیسم غالب است به نوع پلیمر و دما بستگی دارد. به طور کلی، پلیمرهایی که هیچ یا یک جایگزین کوچک در واحد تکرار ندارند، از طریق بریدگی زنجیره تصادفی تجزیه می‌شوند.

دسته بندی ضایعات پلیمری برای اهداف بازیافت ممکن است با استفاده از کدهای شناسایی رزین توسعه یافته توسط انجمن صنعت پلاستیک برای شناسایی نوع پلاستیک تسهیل شود.

شکست محصول

حمله کلر به اتصال لوله کشی رزین استال

خرابی اجزای پلیمری حیاتی می تواند باعث بروز حوادث جدی شود، مانند آتش سوزی در خطوط سوخت پلیمری ترک خورده و تخریب شده . ترک خوردگی ناشی از کلر در اتصالات لوله‌کشی رزین استال و لوله‌های پلی‌بوتیلن باعث سیل‌های جدی بسیاری در اماکن خانگی، به‌ویژه در ایالات متحده در دهه 1990 شده است. ردپای کلر در منبع آب به پلیمرهای موجود در لوله کشی حمله می کند، مشکلی که اگر هر یک از قطعات ضعیف اکسترود شده باشد یا قالب گیری تزریقی شده باشد ، سریعتر رخ می دهد . حمله اتصال استال به دلیل قالب گیری معیوب رخ داده است که منجر به ترک خوردن در امتداد رشته های اتصالات در جایی که تمرکز تنش وجود دارد، می شود..

ترک های ناشی از ازن در لوله های لاستیکی طبیعی

اکسیداسیون پلیمر باعث بروز حوادثی در تجهیزات پزشکی شده است . یکی از قدیمی ترین حالت های شکست شناخته شده ترک خوردگی ازن است که در اثر بریدگی زنجیره ای که گاز ازن به الاستومرهای حساس مانند لاستیک طبیعی و لاستیک نیتریل حمله می کند، ایجاد می شود . آنها دارای پیوندهای مضاعف در واحدهای تکراری خود هستند که در طی اوزونولیز شکافته می شوند . ترک در خطوط سوخت می تواند به سوراخ لوله نفوذ کند و باعث نشت سوخت شود. اگر ترک خوردگی در محفظه موتور رخ دهد، جرقه های الکتریکی می تواند بنزین را مشتعل کرده و باعث آتش سوزی جدی شود. در مصارف پزشکی تخریب پلیمرها می تواند منجر به تغییر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی دستگاه های کاشتنی شود. [62]

نایلون 66 مستعد هیدرولیز اسید است و در یک حادثه، شکستگی خط سوخت منجر به ریختن گازوئیل به جاده شد. اگر سوخت گازوئیل به جاده نشت کند، تصادفات خودروهایی که دنبال می‌شوند می‌تواند ناشی از لغزنده بودن رسوب باشد که مانند یخ سیاه است . علاوه بر این، سطح جاده بتن آسفالتی در نتیجه سوخت دیزل که آسفالتین‌ها را از مواد کامپوزیت حل می‌کند، آسیب می‌بیند، که منجر به تخریب سطح آسفالت و یکپارچگی ساختاری جاده می‌شود.

تاریخ

 

دسته: Uncategorised