ملخص الدرس / الثالثة ثانوي/هندسة الطرائق/الكيمياء العضوية/ البوليميرات

تعريف المركب البوليبميري: البليميرات هي مركبات تنتج عن ضم جزيئات كثيرة (مونوميرات) إلى بعضها البعض لتشكيل مركبات ذات كتلة مولية كبيرة (جزيئات عملاقة) تدعى البوليميرات.

أنواع السلاسل البوليميرية (خطية-متفرعة-متشابكة): للبوليميرات ثلاث أشكال بنيوية:

               - بنية سلسلية خطية   ( lineaire ).

               - بنية سلسلية متفرعة ( ramifie ).

               - بنية سلسلية متشابكة ( reticulé ).

 تركيب بعض البوليميرات المهمة صناعيا و المونوميرات المكونة لها. 

 تتبوأ صناعة المواد البلاستيكية في عصرنا الحاضر مركزا مرموقا بين الصناعات البتروكيميائية الحديثة و يرجع ذلك إلى اتساع مدى استعمالاتها في حياتنا اليومية، لما من خواص و مميزات أهلتها لتكون بديلا  فعالا لكثير من المواد التقليدية كالحديد و الخشب...و غيرها.  تندرج جميع أنواع المواد البلاستيكية في حياتنا اليومية ضمن نوعين همـا: البلاستيك الحراري و البلاستيك المتصلد

البلاستيك الحراري: هو البلاستيك القابل للتلدن و الانصهار بالحرارة، و التيبس بإبعاد المصدر الحراري عنه عدة مرات دون تغيير في تركيبه الكيميائي. و يرجع ذلك إلى ضعف الروابط بين جزيئاته مما يساعد على سهولة تفكيكها و تشكيلها. و يشبه البلاستيك الحراري في تلدنه و تيبسه الزجاج و الحديد.

البلاستيك المتصلد: هو البلاستيك الذي تؤدي معالجته بالحرارة إلى تغيرات كيميائية في داخله مما يجعله يتلدن و ينصهر بالحرارة ثم يتيبس عند إبعاد مصدر الحرارة عنه و يصبح قاسيا بشكل نهائي و لا يمكن إعادة تليينه و تشكيله عند تعرضه للحرارة مرة أخرى. و يشبه البلاستيك المتصلد الإسمنت.

 إن منافسة المواد البوليميرية تعتمد على خواصها الميكانيكية المرغوبة من حيث قوتها ومرونتها إضافة إلى سهولة تصنيعها ورخصها نسبياً. ولهذا السبب تعتبر الخواص الميكانيكية للبوليميرات من أهم خواص البوليميرات التطبيقية. يجب على كل من يتعامل مع مثل هذه المواد البوليميرية أن يكون ملماً ببعض المعلومات الأساسية المتعلقة بالخواص الميكانيكية للبوليميرات بغية معرفة كيفية تغير هذه الخواص لتلائم الاستخدامات المحددة لها. بغية اختيار الاستخدام المناسب لكل بوليمير فإن البوليميرات تغطي استخدامات واسعة ابتداءا من المواد البلاستيكية ثم الراتنجات الحرارية. فإن لكل صنف من هذه الأصناف خواص الصمغية و مروراً بالمواد المطاطية و ثم معينة و إن هذه الخواص ليست خواص مطلقة بل تتأثر و تعتمد على عدة عوامل متعلقة بتركيب البوليمير وعوامل أخرى بيئية.

تمتاز البوليميرات بالشفافية ، القساوة، الليونة، المثانة و تحمل الصدمات. كما تمتاز بالخفة بحيث كثافتها تتراوح ما بين[1 – 1.6]، لا تتأثر بالمواد الكيميائية، عازلة جيدة للكهرباء، سهلة القولبة و التشكيل.

  تصنف البوليميرات من حيث مصادرها إلى ثلاثة أصناف رئيسية

 1- البوليميرات الطبيعية:

 تعتبر هذه البوليميرات منتجات طبيعية أو حيوانية ومن الأمثلة على ذلك: السيليلوز، النشاء، القطن، الحرير، المطاط الطبيعي، الحرير، البروتينات، الصوف و غيرها. وتكون هذه البوليميرات غالية الثمن وذلك لصعوبة الحصول عليها لذلك فإن استخداماتها محدودة نسبياً.

 2- البوليميرات الصناعية:

 وهذه تشمل البوليميرات التي يجرى تحضيرها من مركبات كيميائية بسيطة و تمثل الأغلبية العظمى من البوليميرات المهمة صناعياً. وهذه تشمل على البلاستيكات المختلفة والمطاط الصناعي و الألياف الصناعية  وغيرها. 

 3- البوليميرات الطبيعية المحورة:

 وتشمل هذه على بعض البوليميرات الطبيعية التي تجرى عليها بعض التحويرات إما بتغيير تركيبها الكيميائي كإدخال مجاميع جديدة في البوليمير، أو تغيير تركيب المجاميع الفعالة الموجودة فيه أو بتطعيم بوليمير طبيعي على بوليمير صناعي والعكس. ومن الأمثلة على البوليميرات الطبيعية المحورة: خلات السيليلوز نترات السيليلوز؛ القطن المطعم بألياف الأكريليك وغيرها.

 ويمكن توضيح أهمية هذه البوليميرات بأخذ خلات السيليلوز كمثال و أن السيليلوز بوليمير طبيعي صعب الذوبان في معظم المذيبات العضوية ولا ينصهر لذلك فإن تصنيعه صعب جداً بشكله الطبيعي. ولكن عند

  تحويل عدد من مجاميع الهيدروكسيل في كل وحدة تركيبية من السيليلوز إلى أستر الخلات (بحدود ثلاثة مجاميع أو أقل) فإن خلات السيليلوز الناتجة تذوب في معظم المذيبات العضوية و بالنتيجة يمكن تحويل

  البوليمير إلى ألياف صناعية أو أفلام بلاستيكية وغيرها من الاستخدامات الأخرى.

البلمرة بالضم:

 تعريف: هو اتحاد عدد كبير من الجزيئات المتماثلة تسمى مونومير لاعطاء مركب ذو كتلة مولية كبيرة

البلمرة بالتكاثف

تعريف: هو تفاعل بين جزيئتين ممتماثلتين أو مختلفتين يحتويان على وظائف كيميائية ينتج عن التفاعل البوليمير و مركبات ثانوية مثل الماء، النشادر، .....

حمض ثنائي مع كحول ثنائي:   إيثان-1،2-ديول / حمض تيريفتاليك   ( ألياف نسيجية اصطناعية )

حمض الأديبيك /  هكسامتيلين  ثنائي أمين ( نيلون 6-6 )