พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมากประกอบด้วย หน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์
มอนอเมอร์ (Monomer) คือ หน่วยเล็ก ๆ ของสารในพอลิเมอร์
พอลิเมอร์ แบ่งตามเกณฑ์ต่าง ๆ ดังนี้
แบ่งตามการเกิด
ก. พอลิเมอร์ธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น โปรตีน แป้ง เซลลูโลส ยางธรรมชาติ
ข. พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์เพื่อใช้ประโยชน์ต่าง ๆ เช่น พลาสติก ไนลอน ดาครอนและลูไซต์
แบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบ
ก. โฮมอลิเมอร์ เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน เช่น แป้ง พอลิเอทิลีน PVC
ข. โคพอลิเมอร์ เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น โปรตีน พอลิเอสเทอร์
โครงสร้างของพอลิเมอร์
โครงสร้างและคุณสมบัติของพอลิเมอร์
1 พอลิเมอร์แบบเส้น (Chain length polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่นๆ จึงมีความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่นๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน
2 พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ
3 พอลิเมอร์แบบร่างแห (Croos -linking polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม
6.5 ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์
6.5 ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์
ผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ที่นำมาใช้ประโยชน์มีหลายประเภท ซึ่งมีทั้งพอลิเมอร์ธรรมชาติ และพอลิเมอร์สังเคราะห์ โดยแยกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้6.5.1 พลาสติก (Plastic)
พอลิเมอร์ที่นำมาขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์ เพื่อใช้งานในรูปแบบต่างๆ เช่น ถ้วย จาน ชาม เก้าอี้ รองเท้าด้ามปากกาถุงใส่ของ ภาชนะ เรียกรวมว่า ผลิตภัณฑ์พลาสติก เมื่อใช้การเปลี่ยนแปลงของพลาสติกเมื่อได้รับความร้อนเป็นเกณฑ์ จำแนกพลาสติกได้ 2 ประเภท ดังนี้1) 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
6.5.2 เส้นใย
เป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างโมเลกุล เหมาะสมต่อการรีดและการปั่นเป็นเส้นด้าย ซึ่งมีทั้งในธรรมชาติและที่สังเคราะห์ขึ้นมา
6.5.3 ยาง
ยางพารา เป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์เป็นเวลาหลายร้อยปีแล้ว น้ำยางสดจากต้นยางมีลักษณะข้นสีขาวคล้ายน้ำนม มีสารหลายชนิดผสมอยู่ด้วยกัน เมื่อทิ้งไว้จะบูดเน่าได้ ถ้าต้องการเก็บน้ำยางดิบไว้เป็นเวลานานจะต้องเติมแอมโมเนียลงไปเพื่อเป็นสารกันบูดและป้องกันการจับตัวของน้ำยางการแยกเนื้อยางจากน้ำยางทำได้โดยเติมกรดบางชนิด เช่น กรดแอซีติก (CH3COOH) หรือ กรดฟอร์มิก (HCOOH) เจือจาง เพื่อทำให้เนื้อยางรวมตัวเป็นก้อนตกตะกอนแยกออกมา โดยทั่วไปน้ำยางสดมีเนื้อยางอยู่ประมาณร้อยละ 25-45 ทั้งนี้ ขึ้นกับพันธุ์ยาง อายุของต้นยาง และฤดูกาลกรีดยาง เนื้อยางที่ได้เรียกว่า ยางดิบ
6.6 ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์สังเคราะห์
เทคโนโลยีของการผลิตพอลิเมอร์มีความก้าวหน้าและพัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็ว นับตั้งแต่การเตรียมมอนอเมอร์การเตรียมพอลิเมอร์การศึกษาสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพอลิเมอร์ การปรับปรุงสมบัติของพอลิเมอร์รวมทั้งการแปรรูปพอลิเมอร์เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีรูปร่างแพร่หลาย สามารถแปรรูปให้เป็นชิ้นงานได้หลายรูปแบบการขึ้นรูปชิ้นงานจะใช้วิธีใดขึ้นอยู่กับประเภทของพลาสติกว่าเป็นเทอร์มอพลาสติกหรือพลาสติกเทอร์มอเซต นอกจากนี้ยังมีการเติมสารบางชนิดลงไปเพื่อให้พลาสติกมีสมบัติดีขึ้น เช่น เติมสีให้มีความสวยงาม เติมใยแก้วเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและทนต่อแรงกระแทกซึ่งมีชื่อเรียกกันทั่วไปว่า ไฟเบอร์กลาส นอกจากนี้ยังมีการเติมผงแกรไฟต์เพิ่มให้มีสมบัตินำไฟฟ้าได้ในปัจจุบันใช้พอลิเมอร์หลายชนิดทำสารเคลือบผิวของวัสดุต่าง ๆการใช้ประโยชน์จากพลาสติกในปัจจุบันเป็นไปอย่างกว้างขวาง เช่น ทางการแพทย์ใช้พอลิไวนิลคลอไรด์ผลิตถุงใส่เลือด เส้นเลือดเทียม พอลิสไตรีนใช้ทำหลอดฉีดยา พอลิโพรลีนใช้ทำกระดูกเทียม เอ็นเย็บแผล พอลิเอทิลีนใช้ทำอวัยวะเทียม เช่น ฟันปลอม ลิ้นหัวใจ กระเพาะปัสสาวะและท่อน้ำดี พอลิเมทิลเมทาคริเลตใช้ทำเลนส์สัมผัสทั้งชนิดแข็งและชนิดอ่อน ซิลิโคนจัดเป็นพอลิเมอร์อนินทรีย์ที่ใช้ทำแม่พิมพ์และใช้ในด้านศัลยกรรมตกแต่ง
พอลิเมอร์สังเคราะห์หลายประเภทนำมาใช้เป็นสารช่วยยึดติดโดยใช้ทั้งในสภาพของแข็งและของเหลว เช่น กาวพอลิไวนิลแอซีเตต หรือที่รู้จักกันดีในชื่อกาวลาเท็กซ์ กาวอะคริลิก กาวไซยาโนอะคริเลต ที่รู้จักกันในชื่อของกาวอิพอกซีโดยทั่วไปพอลิเมอร์มีสมบัติเป็นฉนวนกันไฟฟ้า แต่มีพอลิเมอร์บางประเภทแสดงสมบัติเป็นสารกึ่งนำหรือนำไฟฟ้าได้ โครงสร้างทางเคมีที่สำคัญของพอลิเมอร์กลุ่มนี้ได้แก่ อะตอมของคาร์บอนต่อกันอยู่ด้วยพันธะเดี่ยวสลับกับพันธะคู่ หรือมีวงแหวนอะโรมาติก หรือมีอะตอมของกำมะถันและไนโตรเจนอยู่ในวงแหวน จึงทำให้มีการกระจายของอิเล็กตรอนได้เช่นเดียวกับโลหะ
