Polimerlerden bahsetmişken, bazılarımız muhtemelen hala bilmiyor - XII. Sınıf öğrenciler hariç. Ancak bu polimer aslında günlük yaşantımıza çok yakın. Çeşitli şekillerde. Evet, binlerce yıldır ahşap, kauçuk, pamuk, yün, deri, ipek vb. Formlarda polimer kullandık. Günlük hayatta hepimiz plastik bardaklar, kontakt lensler, taraklar, lastik bantlar, tavalar ve diğerleri gibi nesnelere aşina olmalıyız değil mi? Bunların hepsi polimerler. Sadece bu da değil, vücudumuzda nükleik asitler ve proteinler (saç, kan vb.) Gibi bazı polimerler de bulunur.
Peki, polimer tam olarak ne denir?
Polimer kelimesinin kendisi, iki kelimeden oluşan Yunanca'dan gelir, yani çok anlamına gelen Poly ve birim veya kısım anlamına gelen meros. Dolayısıyla bir polimer, bir dizi (birçok) küçük moleküler birimin birleşiminden oluşan büyük bir bileşiktir. Bu bileşikleri oluşturan moleküler birimlere monomerler denir. Bu, polimer bileşiklerin birçok monomerden oluştuğu anlamına gelir.
Polimer Sınıflandırması
Polimerler kaynaklarına, yapılarına, polimerizasyon modlarına ve moleküler kuvvetlerine göre sınıflandırılır.
Kaynağa Göre Polimerler
Kaynağa göre, Polimerler Doğal Polimerler, Sentetik Polimerler ve Yarı Sentetik Polimerler olarak 3'e ayrılır.
Doğal Polimerler
Doğal polimerler bitkilerden ve hayvanlardan elde edilir. Örneğin protein, selüloz, nişasta, reçine ve diğerleri.
Sentetik Polimerler
Sentetik Polimerler, laboratuvarda üretilen insan yapımı polimerlerdir. Örnekler: polieten, naylon 66 ve Buna-S.
Yarı Sentetik Polimerler
Yarı Sentetik Polimerler, kimyasal modifikasyonları olan doğal polimerlerdir. Örnek: vulkanize kauçuk ve selüloz asetat.
Yapı Bazlı Polimerler
Yapısına göre polimerler, Doğrusal Polimerler, Dallanmış Zincirli Polimerler ve Çapraz Bağlı Polimerler veya Ağ Polimerleri olmak üzere üçe ayrılır.
Doğrusal Polimerler
Doğrusal Polimerlerde, monomerler uzun, düz zincirler halinde bağlanır. Polimer zincirleri genellikle üst üste istiflenir ve iyi paketlenmiş bir yapı oluşturur.
Doğrusal polimerler yüksek yoğunluğa, yüksek gerilme mukavemetine ve yüksek erime noktasına sahiptir. Örnekler: yüksek yoğunluklu polieten, polivinil klorür, naylon 6 ve diğerleri.
Dallanmış Zincirli Polimerler
Bu polimer, ana zincire bağlı bir yan zincir monomer biriminden oluşur. Bu dallanma nedeniyle, dallı zincirli polimerler sıkı bir şekilde düzenlenemez. Bu polimer, düşük yoğunluğa, düşük gerilme mukavemetine ve düşük erime noktasına sahiptir. Dallı Zincir Polimerinin bir örneği, düşük yoğunluklu polietendir.
Çapraz Bağ Polimerler
Çapraz bağlı polimerler ayrıca doku polimerleri olarak bilinir. Bu polimer sadece sert değil, aynı zamanda sert ve kırılgandır. Örneğin: Bakelit, Melamin, Formaldehit Reçinesi.
Polimerizasyon Moduna Dayalı Polimerler
Polimerizasyon moduna bağlı olarak polimerler, ilave polimerleri ve yoğunlaşma polimerleri olmak üzere ikiye ayrılır. İlave Polimerler daha sonra Kopolimerler ve Homopolimerler olmak üzere ikiye ayrılır.
İlave Polimerler
Yan ürün molekülleri elimine edilmeden monomerler eklenerek ilave polimerler oluşturulur. İlave polimerin monomerleri doymamış bileşiklerdir. Örnek: Polieten Teflon ve diğerleri.
Homopolimerler
Tek bir monomer türünün polimerizasyonu ile oluşan ilave polimerler. Örnekler: Polivinil klorür, Polipropilen, Polieten
Kopolimerler
Katılma polimerleri, iki farklı tipte monomerin ilave polimerizasyonu ile oluşturulur. Örnek: Buna-S, Buna-N ve diğerleri.
Yoğunlaşma Polimerleri
Yoğuşma Polimerler, su, alkol ve hidrojen klorür gibi küçük moleküllerin salımı ile veya bunlar olmaksızın iki farklı monomerin yoğunlaşmasıyla oluşur.
Yoğunlaşan polimerin monomerleri en az iki işlevsel gruba sahiptir. Örneğin: Bakelit, Nylon 66, Terylene ve diğerleri.
Moleküler Kuvvet Bazlı Polimerler
Moleküler stile bağlı olarak polimerler, elastomerler, lifler, termoplastik polimerler ve ısıyla sertleşen polimerlere ayrılabilir.
Elastomer
Elastomerlerde, polimer zincirleri zayıf moleküller arası kuvvetlerle bir arada tutulur. Zayıf kuvvet, polimerin gerilmesine izin verir. Polimer zinciri, polimerin orijinal şekline dönmesine yardımcı olan çoklu çapraz bağlara sahiptir. Örnek: Buna-S, Buna-N, Neopren.
Lif
Liflerde, polimer zincirleri güçlü antermoleküler kuvvetlerle (hidrojen bağları veya dipol-dipol etkileşimleri) bir arada tutulur. Güçlü kuvvet ona kristal özellikler verir.
Lif, yüksek çekme mukavemetine ve yüksek modüllü bir iplik şeklindedir. Örnek: Polyamid (naylon 66) ve polyester (terylene).
Termoplastik
Termoplastik polimerlerin doğrusal veya hafif dallı polimer zincirleri vardır. Moleküller arası çekimler, elastomer ve lif arasında orta düzeydedir.
Termoplastik polimerler ısıtılarak tekrar tekrar yumuşatılabilir ve özelliklerinde çok az değişiklik ile soğutularak sertleştirilebilir. Bu tip polimerler istenilen şekle getirilebilir. Örnekler: Polieten, Polistiren, Poliviniklorür ve diğerleri.
Termoplastiklerin çapraz bağları olmadığı için, polimer zincirleri arasında var olan moleküller arası kuvvetler, ısıtma ile kolayca kırılır. Bu nedenle istenilen herhangi bir şekle sokulabilirler.
Termoset
Termoset polimerler, çapraz bağlı veya yüksek oranda dallanmış polimer zincirleridir. Polimer zinciri, kalıpta ısıtıldığında çapraz bağlantı genişlemesine uğrar. Termoset polimerler ısınmada kalıcı bir değişikliğe uğrar. Termoset polimerler, termoplastik polimerler gibi yeniden kullanılamaz. Örnekler: Bakelit, Reçine, Üre-formaldehit ve diğerleri.
Polimerizasyon Reaksiyonu
Ek polimerizasyon ve yoğunlaşma polimerizasyonu olmak üzere 2 tip polimerizasyon reaksiyonu vardır.
İlave Polimerizasyon
Ek olarak polimerizasyon, monomerler herhangi bir ürün molekülünü ortadan kaldırmadan birleşir. Monomerler, doymamış bileşikler ve bunların türevleridir. Monomerler zincire eklenir ve bu da zincir uzunluğunda bir artışa neden olur.
İlave polimerler genellikle kimyasal olarak reaktif değildir. Bu, çok güçlü CC ve CH bağlarından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, ilave polimerlerin geri dönüştürülmesi çok zordur. Ya da başka bir deyişle, ilave polimer biyolojik olarak parçalanamaz.
Ekleme polimerizasyonu, serbest radikal mekanizması ve iyonik mekanizma olmak üzere iki mekanizma aracılığıyla gerçekleşir. Bununla birlikte, serbest radikal mekanizması daha yaygındır. Doymamış bileşikler ve bunların türevleri, serbest radikal mekanizmasını izler. Serbest radikal üretmek için bir başlatıcıya ihtiyaç vardır. Bunlar, üçüncül benzoil peroksit ve bütil peroksiti içerir.
Serbest radikal katılma polimerizasyonu : Doymamış bileşikler ve bunların türevleri bu yöntemle polimerize olur. Bu, benzil peroksit, üçüncül bütil peroksit, vb. Gibi serbest radikal oluşturan başlatıcılarda meydana gelir. Polimerizasyon aşağıdaki adımları içerir:
(i) Zincir başlatma : Organik peroksitler, başlatıcı olarak hareket eden serbest radikaller oluşturmak için homolitik bölünmeye uğrar. Başlatıcı, yeni serbest radikaller oluşturmak için karbonlara çift bağlar ekler.
(ii) Zincir yayılımı : Serbest radikaller, daha büyük serbest radikaller oluşturmak için monomer çift bağları ekler. Bu süreç radikaller yok edilene kadar devam ediyor
iii) Zincir sonlandırma : İki serbest radikal birleştiğinde zincir sona erer.
Yoğunlaşma Polimerizasyonu
Bu yöntemde, iki veya daha fazla iki işlevli monomer, su, alkol vb. Gibi bazı basit moleküllerin çıkarılmasıyla yoğunlaşmaya uğrar. Her adımın ürünü yine iki işlevli bir türdür ve dizi devam eder. Her adım farklı ve bağımsız bir işlevselleştirme türü ile sonuçlandığından, bu işlem aynı zamanda büyüme polimerizasyonu olarak da bilinir.
