ویژگی پلیمرها

ویژگی پلیمرها

بسیاری از پلیمرها مصنوعی هستند، و از زنجیره های تکراری واحدهای شیمیایی کوچکتری ساخته اند. پلیمرها در همه جا وجود دارد. بطری آب پلاستیکی، نایلون و پلی استر موجود در ژاکت یا کفش های ورزشی، بسیاری از پروتئین های بدن، از پلیمر تشکیل شده است.

شرکت پلی تجهیز سپاهان که در زمینه گلاوباکس آزمایشگاهی و مخازن پلیمری ضد اسید فعالیت دارد، اطلاعات بیشتری درباره پلیمر در اختیار شما عزیزان قرار می دهد.

یکی از ویژگی پلیمرها این است که آنها مولکول های بزرگی هستند و از طریق اتصال (پیوند شیمیایی) به یک سری از عناصر سازنده ساخته می شوند. دانشمندان هرکدام از پلیمرها را مونومر می نامند (که در یونانی به معنای “یک قسمت” است). یک پلیمر را مانند یک زنجیره در نظر بگیرید که هر یک از پیوندهای آن یک مونومر است. این مونومرها می توانند ساده باشند یا ممکن است ساختارهای پیچیده حلقه ای شکل باشند که حاوی دوازده یا بیشتر، اتم هستند. در یک پلیمر مصنوعی، هر یک از حلقه های زنجیره اغلب با همسایگان آن یکسان است. در برخی موارد، پلیمرها به جای تک زنجیره ای، از شبکه های شاخه ای تشکیل شده اند. صرف نظر از شکل پلیمرها، آنها مولکول های بسیار بزرگی هستند. در واقع بزرگی آنها در حدی است که دانشمندان آنها را به عنوان ماکرومولک ها طبقه بندی می کنند. زنجیره های پلیمری می توانند شامل صدها هزار اتم باشند. هرچه زنجیره پلیمری طولانی تر باشد، سنگین تر خواهد بود. به طور کلی، پلیمرها با زنجیره طولانی تر به مواد ساخته شده، دمای ذوب و جوش بیشتری می دهند. همچنین، هرچه زنجیره پلیمری طولانی تر باشد، گرانروی (یا مقاومت در برابر جریان به صورت مایع) بیشتر می شود. پشم، پنبه و ابریشم از مواد طبیعی پایه پلیمری هستند که از زمان های بسیار قدیم مورد استفاده قرار می گرفتند.

آناتومی یک پلیمر

ساختارهای پلیمری می توانند از دو جزء مختلف تشکیل شده باشند. همه با یک زنجیره اساسی از پیوندهای شیمیایی شروع می شوند. بعضی از آنها همچنین ممکن است دارای قسمتهای ثانویه باشد که از حلقه های زنجیره آویزان است. یکی از این پیوست ها ممکن است به سادگی یک اتم منفرد باشند. بقیه ی آنها ممکن است پیچیده تر باشند و از آنها به عنوان گروه های آویز یاد شود. بعضی اوقات گروه های آویز به جای اینکه از یک زنجیره پلیمری آویزان شوند، در واقع دو زنجیره را به هم متصل می کنند.

پیوند شیمیایی همان چیزی است که اتم ها را در یک مولکول و برخی بلورها به هم متصل می کند. از نظر تئوری، هر اتمی که بتواند دو پیوند شیمیایی ایجاد کند، می تواند یک زنجیره ایجاد کند. اتم هایی که معمولاً فقط دو پیوند شیمیایی مانند اکسیژن تشکیل می دهند، اغلب زنجیرهای طولانی و پلیمری ایجاد نمی کنند. اکسیژن پس از تشکیل دو پیوند، ثابت می شود. عناصری که معمولاً در زنجیره پلیمر ظاهر می شوند، مواردی هستند که با چهار پیوند مانند کربن و سیلیکون پایدار می شوند.

شیمی پلیمر

پلیمر یک ترکیب آلی به صورت طبیعی یا مصنوعی است و به دلیل واحدهای ساختاری تکراری دارای وزن مولکولی بالا هستند. موادی که در شرایط عادی رسانا نمی شوند توانایی ذخیره بار را دارند که به آنها دی الکتریک می گویند. مواد پلیمری دارای ثابت دی الکتریک کم یا زیاد هستند و این امر مستقیماً با میزان اجازه پذیری یعنی توانایی قطب شدن مواد در زیر میدان الکتریکی ارتباط دارد. به روش ساده، وقتی ثابت دی الکتریک بیشتر باشد، قطب در میدان الکتریکی بیشتر خواهد بود. اساساً، مواد دی الکتریک از ترکیبات غیر آلی مانند میکا و دی اکسید سیلیکون ساخته شده اند.

کاربرد الکتریکی پلیمرها

طی دهه های اخیر، افزایش چشمگیر استفاده از پلیمرها و مواد مبتنی بر پلیمر، برای کاربردهای مختلف دیده می شود. یکی از زمینه های مهم استفاده از ویژگی پلیمرها برای کاربردهای الکتریکی است. مطالعات تحقیقاتی بر روی توسعه پلیمرها با ثابت دی الکتریک کم و زیاد متمرکز شده است. از پلیمرهای دارای ثابت دی الکتریک بالا می توان برای کاربردهایی مانند خازن های فیلم، عضله مصنوعی استفاده کرد. در حالی که از آنهایی که ثابت های دی الکتریک کمی دارند در زمینه خازن ها و مواد دی الکتریک استفاده می شود. بنابراین، مطالعه پراکندگی و سازگاری این مواد پرکننده با پلیمرها از اهمیت زیادی برخوردار است. این امر با مطالعه خصوصیات الکتریکی مانند ثابت دی الکتریک، ضریب اتلاف به عنوان توابع دما و فرکانس حاصل می شود.

یک چالش اساسی تهیه یک پلیمر با چسبندگی خوب، پایداری حرارتی خوب، دمای انتقال شیشه بالا و جذب رطوبت کم، مناسب به عنوان ماده دی الکتریک برای یک سیستم عایق ولتاژ بالا است. ترکیب حفره ها در پلیمرها به کاهش خصوصیات دی الکتریک پلیمرها کمک می کند.