پلیمر چیست؟ (بخش سوم)

بخش سوم مقاله آشنایی با پلیمر را در اینجا مطالعه نمایید.

طول زنجیره:

خواص فیزیکی یک پلیمر به شدت وابسته به اندازه و یا طول زنجیره پلیمر می باشد. به عنوان مثال، هر گاه طول زنجیره افزایش می یابد، دمای ذوب و جوش به سرعت افزایش می دهد. ضربه مقاومت نیز با افزایش طول زنجیره، به عنوان نشانی از ویسکوزیته، یا مقاومت در برابر جریان، از پلیمر در حالت مذاب شدن است. گرانروی مذاب به زنجیره پلیمری طول Z مربوط تقریبا به عنوان ~ Z3.2 می باشد، به طوری که ده برابر افزایش در نتایج طول زنجیره های پلیمری در افزایش ویسکوزیته بیش از 1000 بار خواهد بود.

افزایش طول زنجیره علاوه بر تمایل به کاهش تحرک زنجیره ای، افزایش استحکام و چقرمگی، و افزایش دمای انتقال شیشه ای (TG) از جمله نتایج این عملکرد است. این یک نتیجه از افزایش تعاملات زنجیره ای مانند مشتقات جاذبه های والس و درگیری با افزایش زنجیره ای طول است. این فعل و انفعالات به شدت تمایل به رفع زنجیره ای منحصر به فرد در موقعیت و مقاومت در برابر تغییر شکل و تجزیه ماتریسی، آن هم در هر دو تنش بالاتر و دماهای بالاتر می باشد.

روش معمول برای بیان طول یک زنجیره درجه پلیمریزاسیون آن است، که کمیت تعداد مونومر گنجانیده شده به زنجیره ای است. همانطور که همانند دیگر مولکول ها، اندازه بسپار نیز ممکن است از نظر وزن مولکولی بیان شود. از آنجا که تکنیک های پلیمریزاسیون مصنوعی معمولا عملکرد محصول پلیمری، از جمله طیف وسیعی از وزن مولکولی، وزن اغلب آماری بیانی برای توصیف توزیع طول زنجیره در حال حاضر در همان حالت است.

نمونه های رایج تعداد به طور متوسطی از ​​وزن مولکولی و وزن متوسط ​​ مولکولی هستند. نسبت این دو ارزش شاخص چند توزیعی، معمولا برای بیان “عرض” از توزیع وزن مولکولی است که استفاده می شود. یک اندازه گیری نهایی طول مسیر، که می تواند به عنوان طول ساختار زنجیره ای در کل به طور کامل توسعه یافته باشد، درک می شود. انعطاف پذیری یک پلیمر از زنجیره بدون انشعاب و نسبت طول تداوم آن مشخص می شود.

آرایش مونومر در کوپلیمر ها:

مونومر در یک کوپلیمر ممکن است در امتداد ساختار در یکی از راه های مختلف سازماندهی شده باشد.

– کوپلیمرهای متناوب دارای مدل منظم متناوب باقی مانده منومر: [AB …] N (2)

– کوپلیمرهای تناوبی دارای انواع مانده منومر مرتب شده در یک توالی تکرار : [AnBm …] M متفاوت از N است.

– کوپلیمر های آماری باقی مانده منومر مرتب با توجه به یک قاعده آماری شناخته شده هستند. یک کوپلیمر آماری که در آن احتمال پیدا کردن یک نوع خاص از مانده منومر در یک نقطه خاص در زنجیره مستقل از نوع اطراف باقی مانده منومر است ممکن است به عنوان یک کوپلیمر واقعا تصادفی اشاره شود.

– کوپلیمرهای بلوک دارای دو یا چند زیر واحد هموپلیمری مرتبط با پیوند کووالانسی. پلیمرهای با دو یا سه دسته با دو گونه شیمیایی مشخص (به عنوان مثال، A و B) به نام کوپلیمر های یک دسته ای و کوپلیمر های سه دسته ای معروفند. پلیمر هاس با سه دسته، هر یک از گونه های مختلف شیمیایی (به عنوان مثال، A، B، و (C سه بسپار سه دسته ای نامیده می شوند.

– پیوند یا پیوند های کوپلیمر های حاوی زنجیره های جانبی که دارای ترکیب های مختلف و یا پیکربندی از زنجیره اصلی می باشند.

آرایشمندی:

آرایشمندی یاTacticity توصیف فضایی نسبی مراکز کایرال در محدوده همسایه، واحد ساختاری در یک ابر مولکول می باشد. سه نوع آرایشمندی وجود دارد:

– تک آرایشی) همه جایگزین در همان سمت اند.

– بی آرایشی) به صورت تصادفی جایگزین می شوند.

– هم آرایشی) به صورت متناوب جایگزین می شوند.

مورفولوژی پلیمری:

مورفولوژی پلیمری به طور کلی آرایش و سفارش میکرو زنجیر پلیمر در فضا را توصیف می کند.

تبلور:

هنگامی که یک پلیمر استفاده می شود، مدت کریستالی ماندن آن جهت استفاده، تا حدودی مبهم است. در برخی موارد، مدت کریستالی استفاده یکسان می باشد که در کریستالوگرافی معمولی این گونه است. به عنوان مثال، ساختار یک پروتئین کریستالی و یا پلی نوکلئوتید، مانند یک نمونه آماده برای کریستالوگرافی اشعه X، ممکن است از نظر یک سلول واحد معمولی متشکل از یک یا چند مولکول پلیمری با ابعاد سلولی از صدها نفر از انگستروم یا بیشتر تعریف شده باشد.

یک پلیمر مصنوعی ممکن است آزادانه به عنوان بلوری توصیف شود، اگر آن را شامل مناطقی از سفارش سه بعدی در مقیاس طول اتمی (به جای ماکرو مولکولی) بدانیم، معمولا از تاشو درون مولکولی و یا انباشته شدن در زنجیره مجاور ناشی می شود.

پلیمرهای مصنوعی ممکن است از هر دو کریستالی و مناطق آمورف باشند؛ درجه تبلور ممکن است در شرایط کسری وزن و یا کسر حجمی از مواد بلورین بیان شده باشد. چند پلیمر مصنوعی به طور کامل کریستالی هستند.

بلورینگی پلیمر:

توسط درجه بلورینگی مشخص، اعم از صفر برای یک پلیمر به طور کامل غیر بلوری به یک، برای یک پلیمر به طور کامل کریستالی نظری است. پلیمر ها با مناطق ریز به طور کلی سخت تر می باشند (می تواند بیشتر بدون شکستن خم شوند) و بیش از پلیمر های کاملا آمورف مقاوم در برابر ضربه هستند.

پلیمرها با درجه تبلور نزدیک صفر یا یک تمایل به شفاف بودن دارند، در حالی که پلیمر های با درجه متوسط ​​از تبلور، تمایل به مات بودن دارند، آن هم با توجه به پراکندگی نور توسط مناطق کریستالی و یا شیشه ای. بنابراین برای بسیاری از پلیمر ها، کاهش تبلور نیز ممکن است با افزایش شفافیت در ارتباط باشد.