IS:POLYMER(พอลิเมอร์) สาระรอบรู้พอลิเมอร์-โครงสร้างพอลิเมอร์-ความหมายของพอลิเมอร์

[Lightz's]

 พอลิเมอร์
1.ความหมายของพอลิเมอร์
2.การสังเคราะห์พอลิเมอร์
3.คุณสมบัติของพอลิเมอร์
4.ประเภทของพอลิเมอร์
                4.1 พอลิเมอร์ธรรมชาติ
                4.2 พอลิเมอร์สังเคราะห์
5.โครงสร้างของพอลิเมอร์
6.พอลิเมอร์ในชีวิตประจำวัน
                6.1 พลาสติก
                                6.1.1 ประเภทของพลาสติก
                6.2 ยาง
                                6.2.1 ยางธรรมชาติ
                                6.2.2 ยางสังเคราะห์
                6.3 เส้นใย             
                                6.3.1 ประเภทของเส้นใย
 
 
 
 
 
 
 
บทนำ
                ปัจจุบันวงการวิทยาศาสตร์มีนวัตกรรมและเทคโนโลยีก้าวหน้าเป็นอย่างมาก จนสามารถอำนวยความสะดวกสบายแก่มนุษย์ได้เกือบทุกด้าน
                และในปัจจุบันโลกของเรานั้นมีการพัฒนาทางเศรษฐกิจต่างๆมากมายหลากหลายแขนงแต่วัตถุดิบหลักในเศรษฐกิจของโลกย่อมไม่พ้นไปจากพอลิเมอร์ที่อยู่ในอุตสาหกรรมทุกแขนง และทำรายได้ให้ประเทศต่างๆอย่างมหาศาลยกตัวอย่างเช่น เก้าอี้ โต๊ะ เครื่องบิน รวมถึงของขนาดเล็กอย่างพลาสติกชิ้นเล็กๆ รวมถึงเสื้อผ้าของคนเรานั้นก็เกิดมาจากพอลิเมอร์ด้วยกันทั้งสิ้น ดังนั้นพอลิเมอร์จึงเป็นส่วนประกอบหลักของเศรษฐกิจ และนวัตกรรมของโลกในปัจจุบัน
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ความหมายของพอลิเมอร์
                รศ.ดร.นิพนธ์ ตังคณานุรักษ์ (2551:138) กล่าวว่าพอลิเมอร์ (polymer) หมายถึง สารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ เกิดจากโมเลกุลเดี่ยวหรือหน่วยย่อยหรือมอนอเมอร์ (monomer) จำนวนมากมาติดกันด้วยพันธะเคมี
                รศ.ดร.สมพงศ์ จันทร์โพธิ์ศรี (2552:363) กล่าวว่า พอลิเมอร์ หมายถึง สารประกอบด้วยหน่วยย่อยที่เรียกว่า มอนอเมอร์ (monomer) ซึ่งเป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กๆ มาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์
                นาย สำราญ พฤกษ์สุทร (2549:761) กล่าวว่า พอลิเมอร์ (polymer) หมายถึง สารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ ในโมเลกุลของพิลิเมอร์ประกอบด้วยหน่วยย่อยที่เรียกว่ามอนอเมอร์ (monomer) ซึ่งเป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กๆ มาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะชนิดโคเวเลนต์

                รศ. เทพจำนง แสงสุนทร (2541:370) กล่าวถึง พอลิเมอร์เป็นสารอินทรีย์ขนาดใหญ่ มวลโมเลกุลสูงมาก มีจุดหลอมเหลวไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับขนาดของพิลิเมอร์ เกิดจากการรวมตัวกันของสารตั้งต้นโมเลกุลเล็กๆ จำนวนมาก สารตั้งต้นเหล่านั้นเรียกว่ามอนอเมอร์
                นาย วินัย วิทยาลัย (2543:370) กล่าวว่า พอลิเมอร์ หมายถึง สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมากประกอบด้วยหน่วยเล็กๆของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์
                จากความคิดเห็นของนักการศึกษาดังกล่าวเกี่ยวกับความหมายของพอลิเมอร์จึงพอสรุปได้ว่า พอลิเมอร์(polymer) หมายถึง เป็นสารอินทรีย์ และสารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ มีมวลโมเลกุลสูงมากมีจุดหลอมเหลวไม่แน่นอนขึ้นอยู่กับขนาดของพอลิเมอร์ซึ่งเกิดจากโมเลกุลเดี่ยวหรือหน่วยย่อยหน่วยเล็กๆของสารเรียกว่า มอนอเมอร์(monomer) ที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกัน และมีจำนวนมากมายึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
พอลิเมอร์ธรรมชาติ
                รศ.ดร.นิพนธ์ ตั้งคณานุรักษ์ (2551:138) กล่าวว่า พอลิเมอร์ธรรมชาติเช่น พอลิเพปไทด์  (โปรตีน) พอลิแซ็คคาไรด์ (แป้งไกลโคเจน,เซลลูโลส) พอลินิวคลีโอไทด์ กรดนิวคลีอิก (DNA,RNA) พอลิไอโซพรีน (ยางพารา) และเส้นใยธรรมชาติ (ลินิน ฝ้าย นุ่น ป่าน ปอกระเจา ใยหิน)
                รศ.ดร. สมพงศ์ จันทร์โพธิ์ศรี (2552:363) กล่าวว่า พอลิเมอร์ธรรมชาติเช่น โปรตีน แป้ง และเซลลูโลส ซึ่งเกิดจากมอนอเมอร์หลายๆ หน่วยรวมกันถ้าเกิดจากมอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน เรียกว่า ไฮโมพอลิเมอร์ เช่น แป้งและเซลลูโลส ส่วนพอลิเมอร์ที่เกิดจากหน่วยของมอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เรียกว่า โคพอลิเมอร์ หรือ พอลิเมอร์ร่วม เช่นโปรตีน (กรดอะมิโนต่างๆชนิดรวมกัน)
                นายสำราญ พฤกษ์สุนทร (2549:761) กล่าวว่า พอลิเมอร์ธรรมชาติได้แก่ แป้ง ไกลโคเจน เซลลูโลส (ทั้ง 3 ชนิดมีน้ำตาลกลูโคสเป็นมอนอเมอร์) โปรตีน (มีกรดอะมิโนเป็นมอนอเมอร์) DNA,RNA (มีนิวคลีโอไทป์เป็นมอนอเมอร์) ยางธรรมชาติ เส้นใยธรรมชาติ เป็นต้น
                รศ.เทพจำนง แสงสุนทร (2541:370) กล่าวว่า พอลิเมอร์ธรรมชาติ ได้แก่ ยางธรรมชาติ เซลลูโลส โปรตีนและแป้ง มีโครงสร้างซับซ้อนมาก
                นาย วินัย วิทยาลัย (2543:390) กล่าวว่า พอลิเมอร์ธรรมชาติ (Nataral polymer) ได้แก่ แป้ง เซลลูโลส โปรตีน กรดนิวคลีอีก และยางธรรมชาติ
                จากความคิดเห็นของนักวิชาการศึกษาดังกล่าวเกี่ยวกับพอลิเมอร์ธรรมชาติจึงพอสรุปได้ว่า พอลิเมอร์ธรรมชาติ (Nataral polymer) แบ่งเป็น 2 ประเภทคือ ซึ่งเกิดจากมอนอเมอร์ หลายๆ หน่วยมารวมกันด้วยพันธะโคเวเลนต์

1. เกิดจากมอนอเมอร์ชนิดเดียวกันรวมกันเรียกว่า โฮโมพอลิเมอร์ เช่น แป้งและเซลลูโลส
2. เกิดจากมอนอเมอร์ต่างชนิดกันรวมกันเรียกว่า โคพอลิเมอร์ หรือ พอลิเมอร์ร่วมเช่นโปรตีนเกิดจาก กรดอะมิโนต่างชนิดรวมตัวกัน

 
 
 
 
 
 
พอลิเมอร์สังเคราะห์
                รศ.ดร. นิพนธ์ ตังคณานุรักษ์ (2551:138) กล่าวว่า พอลิเมอร์สังเคราะห์เช่น เส้นใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์ และพลาสติก
                รศ.ดร. สมพงศ์ จันทร์โพธิ์ศรี (2552:364) กล่าวว่า พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นได้ทั้งชนิดไฮโมพอลิเมอร์ เช่น พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน  พอลิสไตรีน พอลิยูเรียฟอร์มัลดีไฮด์ และชนิดพอลิเมอร์ร่วม เช่น พอลิเอสเทอร์ พอลิเอมีด พอลิคาร์บอร์บอเนต  เป็นต้น
                นาย สำราญ พฤกษ์สุนทร (2549:762) กล่าวว่า พอลิเมอร์สังเคราะห์มนุษย์เป็นผู้สังเคราะห์ขึ้น ได้แก่ พลาสติกชนิดต่างๆ ยางสังเคราะห์ เส้นใยสังเคราะห์
                นาย เทพจำนง แสงสุนทร (2541:370) กล่าวว่า พอลิเมอร์สังเคราะห์ได้แก่ พอลิเอทิลีน พอลิไวนิลคลอไรด์และพอลิสไตรีน
                นาย วินัย วิทยาลัย (2543:390) กล่าวว่า พอลิเมอร์สังเคราะห์เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์เพื่อใช้ประโยชน์ต่างๆ เช่น พลาสติก ไนลอน ดาครอน และลูไซต์ เป็นต้น
                จากความคิดเห็นของนักการศึกษาดังกล่าวเกี่ยวกับพอลิเมอร์สังเคราะห์จึงพอสรุปได้ว่า พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ต่างๆของมนุษย์ เป็นได้ทั้งชนิดไฮโมพอลิเมอร์ เช่น พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลิน พอลิสไตรีน และชนิดพอลิเมอร์ร่วม เช่น พอลิเอสเทอร์ พอลิเอมีด พอลิคาร์บอเนต ได้แก่ พลาสติก ยางสังเคราะห์ เส้นใยสังเคราะห์
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
โครงสร้างของพิลิเมอร์
                รศ.ดร.นิพนธ์ ตังคณานุรักษ์ (2551:143) กล่าวว่า โครงสร้างของพิลิเมอร์แบ่งได้ 3 แบบ คือ
1. โครงสร้างแบบเส้น ได้แก่ HDFE (hith density polyethylene) PP PETE PS DVC ไนลอน –6,6
2. โครงสร้างแบบกิ่ง ได้แก่ LDPE (low density polyethylene) พอลิเอทิลินที่มีความหนาแน่นต่ำ
3. โครงสร้างแบบร่างแห เป็นโครงสร้างที่เชื่อมโยงระหว่างโซ่พอลิเมอร์แบบเส้นและแบบกิ่งต่อเนื่องกันเป็นร่างแห ได้แก่ พอลิฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์ (เบกาไลต์) พอลิเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ (เมลามีน)
                รศ.ดร สมพงศ์ จันทร์โพธิ์ศรี (2552:369) กล่าวว่า โครงสร้างของพอลิเมอร์แบ่งได้ 3 แบบ
1.โครงสร้างแบบเส้น (Linear structure) เกิดจากมอนอเมอร์เชื่อมกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ร่างหว่างธาตุ c=c ต่อกันไปเรื่อยๆ ถ้าเป็นพอลิเมอร์ร่วมมอนอเมอร์จะเรียงสลับกัน จะสลับเรียงกันชิดมากทำให้มีความหนาแน่นสูง จุดหลอมเหลวสูง
แข็ง ขุ่น และเหนียวมาก เช่น พอลิโพรพิลีน พอลิไวนิลคลอไรดฺ พอลิสไตรีน พอลิเอทิลินเทเรฟทาเลต
2.โครงสร้างแบบกิ่ง (Branched structure)  มีสาขาแตกออกจากโซ่พอลิเมอร์หลัก มีทั้งสั้นและยาว การมีกิ่งก้านทำให้พอลิเมอร์อยู่ชิดกันยากจึงมีความหนาแน่นต่ำ ยืดหยุ่นได้ และมีจุดหลอมเหลวต่ำ เช่น พอลิเอทิลีนชนิด ความหนาแน่นต่ำ (0.92 g/cm³)
3.โครงสร้างแบบเชื่อมโยงข้ามหรือแบบร่างแห  (Cross-Linked Structure) เป็นพอลิเมอร์ชนิดควบแน่น เกิดจากมอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชัน 3 หมู่ เกิดจากปฎิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชัน ทำให้ได้พอลิเมอร์ชนิดควบแน่นที่มีการเชื่อมโยงข้าม จะมีความแข็งมาก ไม่ละลายในตัวทำละลายใดๆ ไม่เหลว ไม่ยืดหยุ่น เช่น เบคไลท์ เกิดจากการควบแน่นเชื่อมโยงข้ามของฟีนอลกับฟอร์มัลดีไฮด์             
                นายสำราญ  พฤกษ์สุนทร (2549:766) กล่าวว่า โครงสร้างของพอลิเมอร์แบ่งได้ 3 แบบ
1.พอลิเมอร์แบบเส้น เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะโควาเลนต์ยึดติดกันเป็นลูกปัดยาว ได้แก่ พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่น พอลิไวนิลคลอไรด์ พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีน พอลิเตตระฟลูออโรเอทิสัน พอลิอะคริโลไนไตรด์ ไลนอน –6,6
พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต เป็นต้น
2.พอลิเมอร์แบบกิ่ง ต่อเป็นโซ่ยาวแล้วแตกกิ่งสาขาไปจากโซ่หลัก จึงทำให้ไม่สามารถอยู่ชิดกันได้มากเหมือนแบบเส้น ทำให้มีความหนาแน่นต่ำ มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าชนิดแรก มีความยิดหยุ่นดีมาก เช่น พอลิเอทิสันชนิดความหนาแน่นต่ำ
3.พอลิเมอร์แบบตาข่าย เกิดจากพอลิเมอร์แบบเส้นหรือแบบกิ่งมาเชื่อมต่อกันเป็นตาข่าย มีความแข็งมาก ไม่ยืดหยุ่น จุดหลอมเหลวสูง ถ้ารับความร้อนสูงจะแตกหรือไหม้ เช่น พอลิยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์ พอลิฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์/เบกาไลต์
                รศ. เทพจำนงค์ แสงสุนทร (2541:376) กล่าวว่า โครงสร้างพอลิเมอร์ แบ่งออกเป็น 3 แบบ
ก.โครงสร้างแบบเส้น (linear polymer) เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันเป็นสายยาวในกรณีนี้จะเป็นโคพอลิเมอร์ ทำให้โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากกว่าแบบนั้นมีความแน่นสูง แข็ง เหนียว ขุ่น
ข.โครงสร้างแบบกิ่ง (Branched polymer) มีกิ่งแตกออกจากโครงสร้างหลักมีทั้งสั้นและยาว ทำให้โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันได้ ความหนาแน่นต่ำ มีความยืดหยุ่น จุดหลอมเหลวต่ำ รับความร้อนจะอ่อนตัว เมื่ออุณหภูมิลดลงจะแข็งขึ้น
ค.โครงสร้างแบบร่างแห เกิดจากพอลิเมอร์แบบเส้นหรือแบบกิ่งมาเชื่อมต่อกันเป็นร่างแห มีความแข็งมาก ไม่ยืดหยุ่น เช่น พอลิยูเรียฟอร์มัลดีใช้ทำเบกาไลด์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม
                นาย วินัย วิทยาลัย (2543:374) กล่าวว่า โครงสร้างของพิลิเมอร์แบ่งออกเป็น 3 แบบ
ก.พอลิเมอร์แบบเส้น (chain length polymer) เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากกว่าโครงสร้างแบบอื่น มีความหนาแน่น จุดหลอมเหลวสูง แข็ง ขุ่นเหนียว เช่น PVC พอลิสไตรีน
ข.พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer) เกิดจากมอนอเมอร์ยึดติดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งสั้นและยาว ไม่สามารถจัดเรียงให้ชิดกันมากได้ มีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำ ยืดหยุ่นได้ เหนียวต่ำ เปลี่ยนรูปง่ายเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เช่น พอลิเอทิลินชนิดความหนาแน่นต่ำ
ค.พอลิเมอร์แบบร่างแห (cross-linking polymer) เกิดจากมอนอเมอร์เชื่อมต่อกันเป็นร่างแห มีความแข็งมาก เปราะหักง่าย เช่น เบกาไลด์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม
                จากความคิดเห็นของนักการศึกษาดังกล่าวเกี่ยวกับโครงสร้างขอพอลิเมอร์จึงพอสรุปได้ว่า โครงสร้างของพอลิเมอร์แบ่งได้ 3 แบบคือ
1.โครงสร้างแบบเส้น (Linear structure) เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาวแบบโซ่ ทำให้โซ่พอลิเมอร์ชิดกันมากกว่าแบบอื่น มีความหนาแน่นสูง จุดหลอมเหลวสูง แข็ง ขุ่นเหนียว เช่น PVC พอลิสไตรีน เป็นต้น
2.โครงสร้างแบบกิ่ง (Branched structure ) มีสาขาแตกออกจากโซ่พอลิเมอร์หลัก มีทั้งเส้นและยาว ทำให้อยู่ชิดกันยากจึงมีความหนาแน่นต่ำ จุดหลอมเหลวต่ำ ยืดหยุ่นได้ เหนียวต่ำ เปลี่ยนรูปง่ายเมื่ออุณหภูมิสูง เช่น พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ
3.พอลิเมอร์แบบร่างแห (Cross-Linked structure) เกิดจากพอลิเมอร์แบบกิ่งหรือแบบเส้นมาต่อกันเป็นตาข่ายหรือร่างแห มีความแข็งแรง เปราะง่ายไม่ยืด เช่น เบกาไล/พอลิฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์ให้ทำถ้วยชาม

ปล.ทำIS3 เผยแพร่ึความรู้สู่สาธารณะชนนะครับผม
^^" เนื้อหาได้ทำการรวบรวมและพิมพ์เองทั้งหมด
หวังว่าคงจะได้ความรู้ไม่มากก็น้่อยนะครับ ขอบคุณครับ

ผู้จัดทำ
นาย.วัชรินทร์ เลขที่20
นาย.กิตติพงศ์ เลขที่ 14
นาย.อดิศร เลขที่ 21