โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ สตรีวิทยา พุทธมณฑล

kruaumaporn Article

พอลิเมอร์ในชีวิตประจำวัน
1. พลาสติก (Plastics) พลาสติกเป็นสิ่งที่มีบทบาทต่อชีวิตประจำวันของเราเป็นอย่างมาก ดังจะเห็นได้จากเครื่องมือ เครื่องใช้ และเครื่องอุปโภคบริโภคต่าง ๆ ถูกผลิตขึ้นจากพลาสติกเป็นส่วนใหญ่ สาเหตุส่วนหนึ่งที่ทำให้พลาสติกเป็นที่นิยมใช้ในการผลิตอุปกรณ์ต่าง ๆ เป็นเพราะว่าพลาสติกมีคุณสมบัติที่พิเศษ คือ มีความเหนียว แข็งแรง เบา สามารถนำไปขึ้นรูปได้ง่าย ทนทานต่อสารเคมี ไม่เป็นสนิม และเป็นฉนวนไฟฟ้าและความร้อนที่ดี

พลาสติกแต่ละชนิดจะมีสมบัติที่แตกต่างกันไปตามโครงสร้างการเชื่อมต่อของมอนอเมอร์ และลักษณะของมอนอเมอร์ และลักษณะของมอนอเมอร์ที่เป็นองค์ประกอบ ซึ่งสามารถแบ่งพลาสติกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้
1) เทอร์มอพลาสติก (Thermo plastics) พลาสติกในกลุ่มนี้จะมีโครงสร้างแบบเส้นยาว หรือแบบกิ่ง มีสมบัติอ่อนตัวและหลอมเหลวได้เมื่อได้รับความร้อนและจะกลับแข็งตัวใหม่อีกครั้งเมื่อลดอุณหภูมิลง จึงสามารถนำไปหลอมเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่อีกครั้งได้ ตัวอย่างของพลาสติกในกลุ่มนี้ ได้แก่ พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน เป็นต้น
2) พลาสติกเทอร์มอเซต (Thermoset plastics) พลาสติกในกลุ่มนี้จะมีโครงสร้างแบบตาข่ายหรือร่างแห เมื่อขึ้นรูปแล้วจะแข็งตัวและแข็งแรงมาก ทนความร้อนและความดัน แต่ถ้าได้รับความร้อนที่สูงมากเกินไปก็จะแตกหักและไม่สามารถคืนรูปได้อีก ตัวอย่างของพลาสติกในกลุ่มนี้ได้แก่ ฟีนอลมาลดีไฮด์เรซิน ยูเรียฟอร์มัลดีไฮด์ พอลิยูรีเทน เป็นต้น
2. ยาง (Rubbers) ยางธรรมชาติ (Natural rubbers) คือ พอลิเมอร์ที่เกิดจากต้นยางเรียกว่า พอลิไอโซปรีน (polyisoprene) เกิดจากมอนอเมอร์จำนวนมากที่มีชื่อว่า ไอโซปรีน (isoprene)

ยางธรรมชาตินี้เป็นยางที่ได้จากต้นยางพารา มีสมบัติต้านทานต่อแรงดึงได้สูง ทนต่อการขัดถู ยืดหยุ่นดีและไม่ละลายน้ำ แต่มีข้อด้อย คือ ยางธรรมชาติจะมีความแข็งและเปราะ ไม่ทนต่อตัวทำละลายอินทรีย์และน้ำมันเบนซิน ดังนั้นการจะนำยางธรรมชาติไปใช้ประโยชน์จึงต้องนำไปผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพของยางให้ดีขึ้นก่อน
กระบวนการปรับปรุงคุณภาพของยางธรรมชาตินี้เรียกว่า กระบวนการวัลคาไนเซชัน (Valcanization Process) ซึ่งจะช่วยให้ยางธรรมชาติมีความยืดหยุ่นได้ดีมากขึ้น มีความคงตัวสูง ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์โดยกระบวนการวัลคาไนเซชันนี้ทำได้โดยการนำกำมะถัน (S8) มาเผากับยาง ทำให้สายพอลิเมอร์ในยางถูกเชื่อมต่อด้วยโมเลกุลของกำมะถัน ยางจึงมีคุณภาพความคงทนมากขึ้น เรียกยางที่ผ่านกระบวนการเช่นนี้ว่า ยางวัลคาไนล์
ยางธรรมชาติแม้ว่าจะนำมาผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพแล้ว แต่ก็จะยังมีสมบัติบางประการที่ไม่เหมาะสม เช่น ไม่ทนต่อแสงแดด ไม่ทนต่อความร้อนสูงและความเย็นจัด เป็นต้น อีกทั้งยังมีปัญหาในเรื่องปริมาณยางธรรมชาติมีจำนวนไม่เพียงพอ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงได้สังเคราะห์ยางเทียมเพื่อนำมาใช้ทดแทนยางธรรมชาติ โดยยางเทียมที่สังเคราะห์ขึ้นมีอยู่หลายชนิด เช่น
- พอลิบิวตาไดอีน (polybutadiene) ประกอบด้วยโมเลกุลของมอนอเมอร์ คือ บิวตาไดอีน (butadiene) มีคุณสมบัติยืดหยุ่นมากกว่ายางธรรมชาติ
- นีโอพรีน (neoprene) ประกอบด้วยโมเลกุลของมอนอเมอร์ คือ คลอโรบิวตาไดอีน (chlorobutadiene) มีคุณสมบัติสลายตัวได้ยาก ทนทานต่อความร้อน ทนทานต่อน้ำมันเบนซิน และตัวทำละลายอินทรีย์อื่น ๆ ใช้ในการทำถุงมือ หน้ากากป้องกันแก๊ส เป็นต้น
- ยางเอสบีอาร์ (SBR) เป็นยางสังเคราะห์โคพอลิเมอร์ ซึ่งประกอบด้วยมอนอเมอร์ 2 ชนิด คือ สไตรีน และบิวตาไดอีน เป็นยางสังเคราะห์ที่ทนทานต่อการเสียดสีได้ดี ใช้ในการทำพื้นรองเท้า สายพาน และยางรถยนต์ เป็นต้น
- ยางเอบีเอส (ABS) เป็นยางสังเคราะห์ที่เป็นโคพอลิเมอร์ ซึ่งประกอบด้วยมอนอเมอร์ 3 ชนิด คือ อะคริโลไนตริล สไตรีน และบิวตาไดอีน เป็นสารที่มีสมบัติคล้ายพลาสติก คือ ไม่ยืดหยุ่น และสามารถทำเป็นรูปทรงต่าง ๆ ตามแม่แบบได้ ใช้ในการทำผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปต่าง ๆ เช่น ส่วนประกอบในห้องโดยสารของรถยนต์ อุปกรณ์เครื่องใช้ในบ้าน และเครื่องใช้สำนักงาน เป็นต้น

นอกจากยางสังเคราะห์แล้ว ปัจจุบันยังมีวิธีการพัฒนายางให้มีสมบัติที่ดีขึ้นได้โดยการนำยางธรรมชาติมาผสมกับยางเทียม หรือนำยางธรรมชาติมาผสมกับพลาสติกบางประเภท ทำให้เราสามารถประยุกต์ยางให้มีสมบัติเหมาะสมต่อการใช้งานได้อย่างมากมาย
3. เส้นใย (Fibers)
เส้นใยธรรมชาติ (Natural fibers) เป็นสิ่งที่มนุษย์รู้จักนำมาใช้ประโยชน์กันมาเป็นเวลานานแล้ว โดยเส้นในธรรมชาติต่าง ๆ เหล่านี้เป็นพอลิเมอร์ที่มีอยู่ในพืช สัตว์และจากสินแร่ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นเองตามธรมชาติ เช่น เส้นใยเซลลูโลสที่มีอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของพืช ได้แก่ ป่าน ปอ ลินิน ฝ้าย นุ่น เส้นใยสับปะรด ใยมะพร้าว เป็นต้น เส้นใยโปรตีนซึ่งมาจากสัตว์ ได้แก่ ขนแกะ ขนแพะ และเส้นใยไหมซึ่งมาจากรังที่หุ้มตัวไหม เป็นต้น
เส้นใยจากธรรมชาตินี้มีข้อดี คือ น้ำหนักเบา เป็นฉนวนความร้อนที่ดี ใส่สบาย ปลอดพิษจากสารเคมี และมีความสวยงามเฉพาะตัว แต่ก็มีข้อเสีย คือ คุณภาพไม่คงที่ ไม่ทนความร้อน ดูดความชื้น ไม่ทนต่อสารเคมี ผลิตได้ครั้งละไม่มาก และมีปัญหาเรื่องเชื้อราและจุลินทรีย์ได้ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงมีการพัฒนาเส้นใยสังเคราะห์ขึ้นเพื่อนำมาใช้ทดแทนข้อด้อยต่าง ๆ ของเส้นใยธรรมชาติ
เส้นใยสังเคราะห์ (Synthetic fibers) เป็นเส้นใยที่สังเคราะห์ขึ้นจากกระบวนการทางเคมี ซึ่งมีกระบวนการผลิตคล้ายกับการผลิตพลาสติก คือ เริ่มจากการนำวัตถุดิบมาสังเคราะห์เป็นมอนอเมอร์ก่อน จากนั้นจึงมาผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชันไปเป็นพอลิเมอร์ โดยมีความแตกต่างจากการผลิตพลาสติก คือ เส้นใยสังเคราะห์จะใช้วิธีการฉีดของพอลิเมอร์ที่หลอมเหลวออกมาเป็นเส้นใยที่ยาวต่อเนื่องกัน

เส้นใยสังเคราะห์เป็นพอลิเมอร์ซึ่งเกิดจากมอนอเมอร์ที่แตกต่างกัน 2 ชนิดที่ไม่มีพันธะคู่อยู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอน แต่จะเป็นมอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันพิเศษ เช่น หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) หมู่คาร์บอกซิล (-COOH) หรือหมู่อะมิโน (-NH2) เป็นต้น โดยการเกิดพอลิเมอร์ของเส้นใยสังเคราะห์จะเป็นการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่น ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างมอนอเมอร์ต่าง ๆ ที่บริเวณหมู่ฟังก์ชัน ตัวอย่างเช่น ไนลอน พอลิเอสเทอร์ โอเลฟินส์ เป็นต้น
เส้นใยสังเคราะห์เป็นเส้นใยที่มีสมบัติหลายอย่างที่แตกต่างไปจากเส้นใยธรรมชาติ เช่น ทนทานต่อสารเคมียับยาก ไม่ดูดซับน้ำ ซักง่ายแห้งเร็ว และยังสามารถผลิตเป็นจำนวนมากได้ ทำให้เส้นใยสังเคราะห์เป็นเส้นใยที่มีความเหมาะสมในการผลิตในเชิงอุตสาหกรรม นอกจากนี้เส้นใยสังเคราะห์ยังมีข้อดีที่สามารถควบคุมเส้นใยให้มีคุณภาพสม่ำเสมอเท่าเทียมกัน ซึ่งต่างจากเส้นใยธรรมชาติที่คุณภาพของเส้นใยอาจมีความแตกต่างกันได้ตามแหล่งผลิต
4. ซิลิโคน (Silicone)
นอกจากพอลิเมอร์ทั้งสามชนิดแล้ว ในปัจจุบันยังมีพอลิเมอร์อีกชนิดหนึ่งที่เข้ามามีบทบาทต่อชีวิตประจำวันมากขึ้น คือ ซิลิโคน ซึ่งเป็นยางสังเคราะห์ที่มีความแตกต่างจากพอลิเมอร์ทั่ว ๆ ไป คือ เป็นโมเลกุลที่มีโครงสร้างของสายโซ่หลักเป็นสารอนินทรีย์ ประกอบด้วย ซิลิคอน (Si) กับออกซิเจน (O) และมีหมู่ข้างเคียงเป็นสารแบบควบแน่น มีอยู่หลายชนิดแตกต่างกันไปตามลักษณะของมอนอ -เมอร์ตั้งต้น
ยางซิลิโคนเป็นสารที่สลายตัวได้ยาก มีสมบัติในการทนทานต่อความร้อนและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสามารถยึดติดวัตถุได้ดี เป็นฉนวนไฟฟ้า ยากต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี และไม่เกิดปฏิกิริยากับร่างกายมนุษย์ และจากสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัวนี้ ทำให้ซิลิโคนถูกนำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ มากมาย เช่น ใช้ในการผลิตกาว ติดกระป๋องกันน้ำซึม สารเคลือบผิว สารหล่อลื่น และในทางการแพทย์นิยมนำซิลิโคนมาใช้สำหรับทำอวัยวะเทียม

รูปภาพที่เกี่ยวข้อง

ติชม

กำลังแสดงหน้า 1/0

ต้องการให้คะแนนบทความนี้่ ?

คะแนนโหวด

สร้างโดย :

kruaumaporn

สถานะ : ผู้ใช้ลงทะเบียน
วิทยาศาสตร์

โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ สตรีวิทยา พุทธมณฑล 70 หมู่ 2 แขวงทวีวัฒนา เขตทวีวัฒนา กรุงเทพฯ 10170 โทรศัพท์ 0 2441 3593 E-Mail:satriwit3@gmail.com	Generated 0.033768 sec.