8.2 ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์

พอลิเมอร์เกิดขึ้นจากการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันของมอนอเมอร์

          พอลิเมอร์ไรเซชัน (Polymerization) คือ กระบวนการเกิดสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ ( พอลิเมอร์) จากสารที่มีโมเลกุลเล็ก ( มอนอเมอร์)

 ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชัน

1. ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันแบบเติม (Addition polymerization reaction) คือปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันที่เกิดจากมอนอเมอร์ของสารอินทรีย์ชนิดเดียวกันที่มี C กับ C จับกันด้วยพันธะคู่มารวมตัวกันเกิดสารพอลิเมอร์เพียงชนิดเดียวเท่านั้น

2. ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันแบบควบแน่น (Condensation polymerization reaction) คือปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชันที่เกิดจากมอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันมากกว่า 1 หมุ่ ทำปฏิกิริยากันเป็นพอลิเมอร์และสารโมเลกุลเล็ก เช่น น้ำ ก๊าซแอมโมเนีย ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ เมทานอล เกิดขึ้นด้วย 

 8.3 โครงสร้างและสมบัติของพอลิเมอร์

   แบ่งตามโครงสร้างของพอลิเมอร์ แบ่งออกเป็น 3 แบบ คือ

            ก. พอลิเมอร์แบบเส้น (Chain length polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่น ๆ จึงมีความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่นๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน ดังภาพ

  ข. พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ 

ค. พอลิเมอร์แบบร่างแห (Croos -linking polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม 

8.4 ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์

          ผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่นำมาใช้ประโยชน์มีหลายประเภท ซึ่งมีทั้งพอลิเมอร์ธรรมชาติ และพอลิเมอร์สังเคราะห์ โดยแยกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้ 

 พลาสติก (Plastic)

        พอลิเมอร์ที่นำมาขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ เพื่อใช้งานในรูปแบบต่างๆ เช่น ถ้วย จาน ชาม เก้าอี้ รองเท้าด้ามปากกาถุงใส่ของ ภาชนะ เรียกรวมว่า ผลิตภัณฑ์พลาสติก เมื่อใช้การเปลี่ยนแปลงของพลาสติกเมื่อได้รับความร้อนเป็นเกณฑ์ จำแนกพลาสติกได้ 2ประเภท ดังนี้

1)  เทอร์มอพลาสติก (Thermoplastic)

              เป็นพลาสติกที่อ่อนตัวเมื่อได้รับความร้อน และเมื่ออุณหภูมิลดลงจะแข็งตัว ถ้าให้ความร้อนอีกก็จะอ่อนตัว และสามารถทำให้กลับเป็นรูปร่างเดิมหรือเปลี่ยนรูปร่างได้ โดยสมบัติของพลาสติกไม่เปลี่ยนแปลง จึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ พอลิเมอร์แบบนี้มีโครงสร้างแบบเส้นหรือโซ่กิ่ง มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก เช่น พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอสไตรีน

2)  พลาสติกเทอร์มอเซ็ต (Thermosetting Plastic)

                เป็นพลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการผ่านความร้อนหรือแรงดันแล้วจะม่สามารถนำกลับมาขึ้นรูปใหม่ได้อีก เพราะพอลิเมอร์ประเภทนี้  มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่โมเลกุลแบบร่างแห เมื่อแข็งตัวแล้วจะมีความแข็งมาก ทนต่อความร้อนและความดันได้ดีกว่าเทอร์มอพลาสติก ถ้าทำให้มีอุณหภูมิสูงมากจะแตกและไหม้เป็นเถ้า เช่น พอลิฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์ พอลิเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ และพอลิยูรีเทน