کامپوزیت ساختار پلیمر پلی اتیلن چیست؟در مورد پلیمرها چه می دانید؟:راسخون پلیمرها (Polymers): پلیمرها ، ابرمولکول هایی با وزن مولکولی بسیاربالا هستند .که از واحدهای تکرار شونده تشکیل شده اند .پلیمرها ممکن است آلی (organic ) ،غیرآلی (inorganic)یا آلی ـ فلزی (organometallic )باشند .و ازدیدگاه نحوه ی به وجود آمدن ممکن است مصنوعی یا طبیعی باشند .پلیمرها ازجمله ی مواد ضروری برای بسیاری از صنایع از جمله :چسب ها (adhesives ) ، مصالح ، ساختمانی ، کاغذ، لباس ، الیاف ، پوشش ها ، پلاستیک ها ، سرامیک ، بتون ، کریستال مایع ، مقاومت های نوری و ...هستند .پلیمرها درعلومی همچون :تغذیه ،مهندسی ، بیولوژی ، داروسازی ، کامپیوتر ،اکتشافات فضایی ، بهداشت و محیط زیست اهمیت دارد . پلیمرهای غیرآلی که به صورت طبیعی وجود دارند شامل :الماس ها ، گرافیت ، آزبست (پنبه ی نسوز )،شن،عقیق ، فلدسپار ،میکا ،کوارتز ،تالک و ... می شوند . پلیمرهای آلی که به صورت طبیعی یافت می شود عبارت اند از :پلی ساکاریدها (پلی کربوهیدرات ها )مانند :نشاسته و سلولز ،نوکلئیک اسیدها و پروتئین ها . پلیمرهای غیرآلی ،مصنوعی عبارت اند از :نیترید بور (Boron nitride )، بتون (Concrete )،بسیاری از ابر رسانه های دما بالا و شماری از شیشه ها . پلی سیلوکسین ها (Polysi loxanes )که به سیلوکسین نیز معروف اند .نمونه ای از پلیمرهای آلی ـ فلزی محسوب می شود که به صورت مصنوعی تهیه می گردد . پلیمرهای مصنوعی که برای در ساختار برخی وسایل استفاده می شود به طور قابل ملاحظه ای از فلزات سبک ترند .این مواد به کاهش میزان مصرف سوخت در وسایل نقلیه و سفینه های فضایی کمک می کند .زمانی که به نسبت برابر وزنی ازپلیمر به جای فلز استفاده کنیم مواد پلیمری حتی از فلز نیز بهتر کار می کنند .مثلاً :(درمورد کشش ).مواد پلیمری باپیشرفت های انجام شده توانایی استفاده برای اهداف مهندسی به عنوان مثال :یراق آلات ، بلبرینگ ها و غشاهای ساختاری را پیدا کرده اند . نام گذاری (Nomenclature ): بسیاری از پلیمرها هم دارای نام معمولی ()و هم نام برپایه ی ساختارشان هستند .نام گذاری بر پایه ی ساختار به وسیله ی سازمان بین المللی شیمی محض و کاربردی (International Union of Pure and Applied Chemistry )که به اختصار IUPAC نامیده می شود .پایه گذاری شده است . بعضی از پلیمرها به وسیله ی علامت اختصاری شان (واژه ای که از حروف اول چند واژه ایجاد شده )شناخته می شوند .بعضی از شرکت های تولید کننده ی مواد پلیمری ،نام های تجاری را برای تولیدات پلیمری خاصی که خود تولید کرده اند تعریف می کنند .برای مثال پلی استر فرترل ( FortreL@polyester)شامل الیاف پلی اتیلن کرفتالات ( PET)است .پلیمرها معمولاً با نامگذاری سنتی دیده می شوند .مثلاً دایون ، پلی استر ، نایلون و ... ساختار (Composition): ساختارهای پلیمری را می توان به وسیله ی ساختارهای ساده تر که در کل پلیمر تکرار می شوند، معرفی کرد .این ساختارهای شبیه به هم که در طی زنجیره ی پلیمری تکرار شده اند را واحد تکرار شونده گویند .این واحدهای تکرار شونده را مونومریتر گویند .مونومرها با هم واکنش داده و پلیمررا تولید می کنند . به جز درپایان زنجیره های پلیمری ، پلی پروپیلن از واحدهای کاملاً تکرار شونده و شبیه به هم تشکیل شده اند . عدد واحدها (The Namber of units )دریک زنجیره ی پلیمری درجه ی پلیمریزاسیون (degree of polymerization )نامیده می شود که با DP نمایش داده می شود . ساختار ابتدایی (Primary Structure ): ترتیب واحدهای تکرار شونده در یک پلیمرساختار ابتدایی Primary Structure نامیده می شود .عوامل واکنش دهنده ی نامتقارن ، به عنوان مثال جانشینی مونمرهای وینیل ، صرفاً تولیداتی به صورت سر به ته ( head-to-tail)می دهد ،که عامل جانشینی R ، بر روی کربن های یکی در میان (متناوب )قرار می گیرد .هراتم کربن دارای عامل R ، مرکز چیرال (Chiral center )با احتمال ژئومتری مختلف است .(هراتم در مولکول با 4 اتم واکنش می دهد ). آرایش های جایی که جانشین بر روی کربن چیرال به صورت رندوم است ساختارهای اتاکتیک (Atactic structures )نامیده می شود . ساختارهایی که دراطراف کربن چیرال هستند .هندسه ی یکسانی دارند که به آنها ایزوتاکتیک (Isotactic )یا استرورگیولر (Stereo regular)گویند. ـ پلیمرها می توانند خطی (Linear )یا شاخه ای ( Branched )با مقدار طول شاخه ی متفاوت باشند .که اکثر پلیمرها شامل تعدادی شاخه می شوند . ـ کوپلیمرها (Copolymers )ازدو نوع مختلف مونومر مشتق شده اند .که ممکن است به صورت نمادهای AوB نمایش داده بشوند .براین اساس ساختارهای مختلفی در کوپلیمرها رخ می دهد که هرساختار خواص خاص خود را دارد .این تنوع در نحوه ی قرارگیری مونومرهای مختلف در کوپلیمر شامل :یکی در میان (Alternating )،راندوم ( Random )، بلوک (block )و گرافت (graft )می شود . ساختارثانویه (Secondary Structure ): ساختار ثانویه به شکل محلی پلیمر برمی گردد .که معمولاً برآیند و حاصل پیوند هیدروژنی است .بیشتر زنجیره های پلیمرهای خطی انعطاف پذیر تا نیمه انعطاف پذیر منجر به ایجاد دو ساختار مارپیچ (helical ) و چین دار (pleated skirt )می گردد .برای هردو نوع قطبی و غیر قطبی از زنجیره های پلیمری ، تمایل به گرفتن حالت مارپیچ با اجتماع مرکزدار وجود دارد که در داخل آن ها نیروهای پیوند ثانویه وجود دارد . سومین ساختار (Tertiary Structure ): سومین ساختاریک پلیمر به شکل سرتا سر یک پلیمر اشاره دارد .به عنوان مثال در هم گیرکردن پلی پپتاید (poly peptide ).پروتئین های کروی شبیه گوی های ناهموارند که علت آن ترکیب پیچیده ی محیطی و محدودیت های مولکولی و فرصت های پیوندی است . خیلی از پلیمرهای طبیعی و مصنوعی دارای ابرساختارند (Super structures )،به عنوان مثال :پروتئین های کروی و تجمع زنجیره های پلیمری ، که ایجاد کلاف و دسته بندی هایی می کند . چهارمین ساختار (Duaternary structune ): چهارمین ساختار به نحوه ی قرارگیری درفضای دو یا بیشتر زیر واحدهای پلیمر است .که اغلب از تجمع سومین ساختار حاصل می شود .برای مثال : هموگلوبین (چهارمین ساختار )ترکیبی ضروری از چهار واحد میوگلوبین ( سومین ساختار )است .بسیاری از پلیمرهای مصنوعی به حالت کروی فورم می گیرند . تولید (Synthesis ): برای اینکه پلیمریزاسیون اتفاق بیفتد ، مونمرها باید حداقل 2 نقطه ی واکنش پذیر یا گروه های عاملی داشته باشند .دو راه اصلی در ایجاد پلیمرهای مصنوعی وجود دارد که یکی از روش ها ، روش افزایشی و دیگری روش تراکمی است .در سینتیک شناسی نوع زنجیری ،آغاز واکنش با ترکیب یک سری از مونومرها شروع می گردد که نتیجه ی آن مخلوطی از تعداد زیادی مونومر واکنش نداده و پلیمر است . پلیمرهای وینیلی (Vinil Polymers )ازمونومرهای وینیل مشتق می شوند .و دراسکلت اصلی آنها فقط اتم کربن وجود دارد .مثال هایی از پلیمرهای وینیلی شامل پلی استیرن (Polystyrene ) ، پلی اتیلن (Polyethylene )، پلی بوتادی ان (Poly buta diene )، پلی پروپیلن (poly propylene )و پلی وینیل کلراید (Poly vinid choloride )است . دومین روش عمده ی پلیمریزاسیون مرحله ای (step - wise polymerization )است .پلیمریزاسیون در مراحل دارای شکل جهت داراتفاق می افتد .که موجب ایجاد یک میانگین اندازه ی زنجیره ای می گردد . که امکان دارد از مخلوط واکنش یک عدد یا درجه ی پلیمریزاسیون سر تاسری 2 ، سپس 5 ، سپس 10 و به همین منوال داشته باشیم تا همه ی مخلوط به پلیمرهای بزرگ تبدیل شوند که تعداد مونومرهای موجود اندک یا اصلاً وجود ندارد .پلیمرهایی که به طورخاص از این روش ایجاد می شوند .شامل : پلی کربنات ها ( polycarbonates )،پلی استرها ( polyesters )و پلی یوریتان ها (polyurethanes )هستند . زنجیرهای پلیمری که به روش تراکمی تهیه شده اند دارای این خاصیت اند که اتم های غیرکربن نیز در ساختار آنها وجود دارد .برای پلی آمید ، نیتروژن در ساختار اصلی پلیمر وجود دارد .درحالی که برای پلی کربنات ها اکسیژن در ساختار اصلی اضافه شده است