مصادر البوليمر Polymer Sources
' يمكن الحصول على البوليمرات من مصدرين أساسيين هما :
1- البوليمرات الطبيعية ( Natural Polymer ):
وهي مركبات مصدرها إما نباتي أو حيواني ،مثال ذلك الخشب والقطن والمطاط الطبيعي والأصماغ النباتية والصوف والجلود والشعر والوبر والحرير الطبيعي وجميعها مركبات بوليمرية طبيعية ضرورية لحياتنا اليومية ويمكن الحصول عليها من مصادر نباتية أو حيوانية ، ومن المواد الغذائية التي تعد بوليمرات طبيعية النشا والبروتين (Protein) و السليلوز ( Cellulose ) .
2-البوليمرات المحضرة Synthetic Polymer :
وهي المواد التي غزت الأسواق العالمية حديثا ومنها المواد البلاستيكية (Plastics) والمطاط (Rubber) والجلود الصناعية (Synthetic Leather ) وأقمشة النايلون ( Nylons) والبولي استر (Polyesters ) وبعض الاصباغ (dyes ) و الطلائات الواقية وغيرها . ومن هذا يتضح مدى أهمية هذا الحقل من حقول الكيمياء في خطط التنمية الصناعية وازدهار القطر صناعيا واقتصاديا وتدل الإحصائيات التي أجريت عام 1975م في الولايات المتحدة الأمريكية أن 75% من الكيميائيين يتعاملون مع البوليمرات بصورة مباشرة أو غير مباشرة فما بالنا في عصرنا الحالي .
ففي الآونة الأخيرة أخذت صناعة البوليمرات تدخل حتى في عالم الإلكترونيات و بشكل كبير حتى دخلت في تصنيع
مصادر الطاقة للأجهزة الإلكترونية المحمولة نظرا لخفة وزنها ولمواصفاتها الأخرى الحسنة
وتعتبر المبلمرات الاصطناعية مبلمرات بسيطة نسبيا بالمقارنة مع المبلمرات الطبيعية وأقل في التكلفة .
وتعتبر المبلمرات الاصطناعية مبلمرات بسيطة نسبيا بالمقارنة مع المبلمرات الطبيعية وأقل في التكلفة .
وتنقسم المبلمرات أيضا تبعا لطريقة الاصطناع ،التركيب الكيميائي ،الخواص الطبيعية (الفيزيائية) ، أو الاستخدام التطبيقي /
فمثلا تنقسم البوليمرات تبعا لطريقة الاستخدام إلى :
1-اللاستمرات (Ellastomers ) وهي المبلمرات المطاطية مثل (Rubber)
2-البلاستيك Plastics وهي المبلمرات الصلبة التي تندرج من مبلمرات لدنة (elastic) إلى شديدةالصلابة مثل البويات ومبلمرات البولي ايثلين .
3- الأنسجة الصناعية Synthetic Fibers الألياف الصناعية ،وهي مبلمرات تستخدم لصناعة الأنسجة المصنعة مثل البولي اميدات .
----
أهم طرق تقسيم المبلمرات هي تبعا لطريقة الاصطناع أي تبعا لنوع تفاعلات البلمرة والتي تنقسم إلى :
أولا / البلمرة بالإضافة (المتسلسلة) :
ويحضر بهذه الطريقة جميع البوليمرات ذات السلاسل الكربونية المستخدمو فى صناعات الكاوتشوك والمواد
البلاستيكية والالياف الصناعية وتتم بمراحل ثلاث فى البداية تكوين المركز النشط ثم نمو السلسلة واخيرا قطع
السلسلة .
كما تنقسم طرق البلمرة بالإضافة تبعا لنوع البادئ لتفاعلات الإضافة فهو إما أن يكون شق حر (Free radical) أو بادئ
انيوني (أيون سالب) أو بادئ كاتيوني (أيون موجب)
ثانيا / البلمرة بالتكاثف :-
وهو تكاثف بين مركبين مختلفين كل منهما يحتوي مجموعتين فعالتين مع فقد ناتج ثانوي وتتم البلمرة بدون حافز بادئ.
' وتنقسم المبلمرات الصناعية إلى خمسة أقسام تبعا لخواصها الفيزيائية وهي :
1-الثرمو بلاستيكات :
وهي المبلمرات الصناعية الصلبة التي تلين بارتفاع الحرارة ثم تعود لصلابتها بالتبريد دون تغير في تركيبها الكيميائي
2-الثرمو ستاتيكات :
وهي المبلمرات ذات القواطع العرضية والتي تعطي بتسخينها مبلمرات شديدة الصلابة ( لا تلين بالتسخين كما في الثرموبلاستيكات ) .
وتستخدم في صناعة المواد اللاصقة وهي مثل البولي يوريثان ، ويوريا ولدائن ميلانين، ولدائن الفينول الإيبوكسي.
وتستخدم في صناعة المواد اللاصقة وهي مثل البولي يوريثان ، ويوريا ولدائن ميلانين، ولدائن الفينول الإيبوكسي.
3-الملدنات :
وهي مواد عضوية صغيرة وتستخدم كملدنات للمبلمرات الصلبة مثلا البلاستيك لتعطها ليونة ومن أهمها ثنائي الكيل فيثالات .
4-الاستومير ( المبلمرات المرنة ): ( Elastomers )
وهي مواد هيدروكربونية غير مشبعة ذات أوزان جزيئية عالية وتتميز بأن لها القدرة على تحمل زيادة الطول تصل نسبتها من 500 إلى 100 % ومن ثم ترتد إلى شكلها ألأصلي بعد إزالة السبب وتنتج هذه المرونة من عملية ترابط شبكي بسيط بين السلاسل المكونة لها ومن أمثلتها المطاط .
5-الألياف الصناعية : ( Fibers )
وهي من أهم المبلمرات المستخدمة في الصناعة وتمتاز بمقاومة شديدة للتشوه وتتحمل إطالة صغيرة
حوالي (1-50%) ولها قوة شد عالية لاحتوائها على مراكز قطبية أو هيدروجينية و تمتاز بضعف امتصاصها للرطوبة ولها درجة تبلورعالية نتيجة لوجود قوى ثانوية من أمثلة هذه الألياف بولي استر وبولي أميد وبولي بروبلين .
----
' خواص البوليمرات '
1- الوزن الجزيئي :
إن مركبات الجزيئات الضخمة لا توجد إلا في حالتين سائلة وصلبة لأن ضغط أبخرة المركبات ينقص بزيادة الوزن الجزيئي وقد يهبط هذا الضغط إلى الصفر قبل أن يصل الجزيء الضخم إلى قيمته المميزة .
2-الخواص الفيزيائية للبوليمرات :(Physical properties of polymers)
يمكن تصنيف البوليمرات من حيث حالتها الفيزيائية إلى متبلورة وغير متبلورة وهناك نوع ثالث بينهما هي المبلمرات شبه المتبلورة ونعني بالتبلور في البوليمرات تكوين تراكيب منتظمة ، ونادراً ما تتكون بلورا ت منفردة ذات أشكال هندسية ثابتة ، كما في المركبات العضوية البسيطة واللاعضوية .
أما البوليمرات غير المتبلورة (الزجاجية ) فتكون سلاسل الجزيئات البوليمريه منتشرة بشكل غير منتظم .
وتعد هذه الأنظمة سوائل من الناحية الفيزيائية وتسمى بالسوائل المتجمدة وكما الحال في الزجاج الاعتيادي فالتعريف الفيزيائي للمادة الصلبة الحقيقية هي التي تكون متبلورة أما غير المتبلورة تكون عادة شفافة كالزجاج وذات مرونة أكثر نسبياً من المتبلورة .
وتكون المناطق المتبلورة في البليمر منتظمة أما باقي السلاسل البوليمرية فتبقى موزعة بشكل اعتباطي وتكون في الحالة الزجاجية ، والنسبة بين المناطق المنتظمة المتبلورة وغير المنتظمة" الزجاجية"
تدعى بدرجة التبلور .
وتعتمد درجة التبلور على عدة عوامل منها طبيعة المجاميع الفعالة (المستبدلة ) الموجودة على السلسلة البوليمرية وحجمها ومدى قطبيتها ودرجة تفرع السلاسل والإنتظام الفراغي لها . وكل ما قلت درجة التفرع وكانت السلاسل متجانسة ومنتظمة كل ما زادت القدرة على التبلور والعكس بسبب ازدياد القوى البينية للجزيئات .------------
شرح لكيفية تكون البوليمرات ,
حيث اتى بالنايلون كمثال بسيط لعملية التبلمر ( polymerization ) .
----
