پلیمر تراکمی و پلیمریزاسیون تراکمی چیست

پلیمر تراکمی چیست پلیمری که هنگام تشکیل با از دست دادن یک مولکول کوچک مانند H₂O یا HCl یا … همراه باشد. درچنین واکنش هایی اگر آب تولید شود ناشی از پیوند هیدروژن جدا شده از دی الکل با هیدروکسید جداشده از دی اسید می باشد. درحقیقت در تشکیل پلیمر تراکمی قسمتی از مونومرها ( مثلا گونه های H و OH) جدا شده و در نتیجه به جز فراورده اصلی مورد نظر، فراورده ی فرعی به صورت مولکول کوچکی مثل H₂O یا HCl یا … نیز تولید می شود. به همین دلیل جرم پلیمر تراکمی از مجموع جرم مونومرهای اولیه کمتر است و به همین خاطر به چنین پلیمری، پلیمر تراکمی می گویند. در بسپارش یا پلیمریزاسیون تراکمی، متصل شدن تکپارها به یکدیگر با حذف اتم‌ها یا گروه‌ های اتمی همراه است مانند آب و هیدروژن کلرید. واکنش پلیمری شدن در کتاب های شیمی دبیرستان مانند شیمی یازدهم نیز آمده است.

پلی استر و پلی آمید از دسته پلیمرهای تراکمی هستند، که در هر کدام علاوه بر محصول اصلی ( پلی استر یا پلی آمید)، مولکول آب نیز تولید می شود. ابتدای تشکیل پلی استر، دی اسید با دی الکل واکنش داده و H از الکل با OH اسید تشکیل آب می دهد. ولی اغلب پلی استر از واکنش دی متیل ترفتالات با اتیلن گلیکول بدست می آید که محصول فرعی اولیه متانول و درنهایت محصول فرعی نهایی همان اتیلن گلیکول یعنی الکل واکنش دهنده خواهد بود. در ابتدای واکنش تشکیل پلی آمید، دی اسید با دی آمین واکنش و علاوه بر محصول اصلی، آب نیز از H آمین و OH اسید تشکیل می شود .

به طور کلی بسپارهای زیر به روش تراکمی تولید می‌شوند:

نایلون ها از گروه پلیمرهای پلی آمید هستند. این پلیمرها از طریق واکنش‌های چند تراکمی یا پلی کندانسیون تولید می‌شوند. می‌دانیم که نایلون ها کاربردهای صنعتی فراوانی دارند. از جمله کاربردهای این پلیمرها در تهیه الیاف پارچه است.

پلی کندانسیون یا پلیمریزاسیون تراکمی

اگر در یک پلیمریزاسیون بر اثر واکنش منومرها باهم، مولکول های کوچکی مثل NH3 ، H₂O و … خارج شوند، پلیمریزاسیون را پلی کندانسیون یا تراکمی می‌نامند. مثل پلیمریزاسیون گلوکز در تولید نشاسته و سلولز که منجر به خارج شدن آب می‌گردد و یا مثل بوجود آمدن نایلون که مانند مواد پروتئینی یک پلی آمید است و از پلیمر شدن یک آمید دو ظرفیتی به نام هگزامتیلن دی آمین به فرمول: NH₂ – (CH₂)₆ – NH₂ با یک اسید دو ظرفیتی به نام اسید آدیپیک به فرمول HOOC – (CH₂)₄ – COOH بوجود می‌آید.

در این عمل عامل OH – اسید از دو طرف با هیدروژن گروه آمین NH₂ – تشکیل آب می‌دهند و خارج می‌شوند و باقیمانده مولکول های آن ها، زنجیر پلیمر را بوجود می‌آوردند. به عبارت دیگر واکنش چند تراکمی از متراکم شدن دو عامل مختلف از دو منومر مختلف و یا از متراکم شدن دو عامل مختلف از یک مولکول با همان مولکول پلیمر سنتز می‌شود.

پلی آمیدها

پلی آمیدها شامل سه نوع نایلون، نایلون 6، نایلون 6و 6 و نایلون 11 می‌باشد. همانطور که ذکر شد، پلی آمیدها از طریق واکنش های چند تراکمی یا پلی کندانسیون بوجود می‌آیند.

نایلون 6

نایلون 6، از باز شدن حلقه کاپرولاکتام در حضور آغازگر N – بنزوئیل δ – پیرولیدون و کاتالیزور سدیم آمید NH₂Na بدست می‌آید. ماده اولیه کاپرولاکتام، بنزن است. از کاپرولاکتام در محیط عمل به مقدار بسیار زیاد داریم. ولی NH₂Na₂، چون به عنوان آغازگر به کار می‌رود، تنها به مقدار بسیار اندک داریم که آغازگر حلقه بوده و بعد از آن، واکنش پیش خواهد رفت.

نایلون 6 و 6

همانطور که گفته شد، نایلون 6 و 6 از متراکم شدن اسید آدیپیک و هگزا متیلن دی آمین در حضور حرارت و حذف یک مولکول آب ایجاد می‌گردد.

یک مولکول آب + نایلون 6 و 6 →  حرارت+ HOOC-(CH₂)₄-COOH + NH₂-(CH₂)₆-NH₂

نایلون 11

نایلون 11 فرآورده بسیار مهمی است که از متراکم شدن آمینو اندوکانوئیک اسید که از روغن گرچک گرفته می‌شود، بوجود می‌آید و پلی آمید Rilsan یا Nylon11 نامیده می‌شود. از متراکم شدن این ماده نیز در حضور حرارت، آب آزاد می‌شود. Rilsan بهترین الیاف پارچه محسوب می‌شود. چون رنگ پذیری و استحکام بالایی دارد.