Ìhùwàsí Ìsọdipúpọ̀
Pendahuluan
Àwọn pólímà jẹ́ àwọn èròjà kẹ́míkà tí a fi àwọn mólíọ̀mù onípele gígùn tí a fi àwọn èròjà tí a ń pè ní monomers ṣe. Ìsọdipúpọ̀ ni ìlànà kẹ́míkà tí àwọn monomer wọ̀nyí fi ń para pọ̀ láti ṣẹ̀dá àwọn pólímà. Ìlànà yìí ṣe pàtàkì nínú iṣẹ́ kẹ́míkà, ó sì ń ṣe àfikún sí ìṣẹ̀dá onírúurú ohun èlò iyebíye, títí bí pílásítíkì, rọ́bà, àti okùn sísètí.
Àpilẹ̀kọ yìí fẹ́ ṣàlàyé àwọn ọ̀nà, irú, àti àwọn ìlò àwọn ìṣesí polymerization. Àwọn ìlànà polymerization lè wáyé nípasẹ̀ onírúurú ọ̀nà, pẹ̀lú àwọn ẹ̀ka pàtàkì méjì: afikún polymerization àti condensation polymerization.
Àwọn Irú Ìsọdipúpọ̀
Àfikún Polymerization
Ìmúdàpọ̀ polymerization jẹ́ ìlànà kan tí àwọn monomers tí wọ́n ní ìsopọ̀ méjì tàbí mẹ́ta ṣe máa ń ṣe láti ṣẹ̀dá polymer láìsí pé wọ́n ń ṣe àwọn àbájáde mìíràn. Àwọn polymers tí irú polymerization yìí ń ṣe ni a ń pè ní àwọn polymers afikún.
Awọn igbesẹ:
1. Ìbẹ̀rẹ̀: Ìhùwàpadà náà bẹ̀rẹ̀ nígbà tí olùpilẹ̀ṣẹ̀ kan bá ń ṣe àwọn ohun èlò ìtúpalẹ̀, àwọn ion, tàbí àwọn ohun èlò ìtúpalẹ̀ tí ó lè fọ́ ìdè méjì nínú àwọn monomers.
2. Ìtankalẹ̀: Àwọn ààrùn free radicals tàbí ions tí a ṣẹ̀dá máa ń ṣe pẹ̀lú àwọn monomers, wọ́n á sì ṣẹ̀dá àwọn òpin tuntun tí ó lè ṣe pẹ̀lú àwọn monomers mìíràn.
3. Ìparí: Ìhùwàpadà náà dúró nígbà tí àwọn free radicals méjì bá pàdé tí wọ́n sì dá covalent bond sílẹ̀, tàbí nígbà tí ìlànà mìíràn bá dá ìtànkálẹ̀ dúró.
Kókó:
– Poly(ethylene): Ethylene monomer (C2H4) máa ń ṣiṣẹ́ nípasẹ̀ ẹ̀wọ̀n àwọn free radicals láti ṣẹ̀dá poly(ethylene).
– Poly(vinyl chloride) (PVC): Àwọn monomers vinyl chloride (C2H3Cl) ni a so pọ̀ nípasẹ̀ ìbẹ̀rẹ̀, ìtànkálẹ̀, àti ìparí.
Ìsọdipúpọ̀ Ìmúdàgba
Ìmúdàgba ìfúnpọ̀ omi ní àwọn monomers tí wọ́n ní ó kéré tán àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ méjì tí wọ́n sì ń ṣe polymer pẹ̀lú ìyọrísí àbájáde kan, bíi omi tàbí methanol.
Awọn igbesẹ:
1. Ìbẹ̀rẹ̀: Àwọn monomer tí wọ́n ní àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ tí ń ṣiṣẹ́ padà máa ń ṣe nǹkan pẹ̀lú ara wọn.
2. Ìṣẹ̀dá: Ìṣẹ̀dá àwọn ìdè láàrín àwọn monomers, pẹ̀lú ìtújáde àwọn molikula ìmọ́lẹ̀, bíi H2O tàbí HCl.
3. Ìdàgbàsókè ẹ̀wọ̀n: Ìlànà yìí ń tẹ̀síwájú títí àwọn monomers yóò fi tán tàbí tí àwọn ipò ìṣesí kò bá dára mọ́.
Kókó:
– Nylon-6,6: A ṣe é láti inú ìṣesí láàárín hexamethylenediamine àti adipic acid, èyí tí ó ń mú omi jáde gẹ́gẹ́ bí àbájáde.
– Polyester: A ṣe é láti inú ìṣesí láàrín terephthalic acid àti ethylene glycol, pẹ̀lú omi gẹ́gẹ́ bí àbájáde.
Ìlànà Ìsọdipúpọ̀
Ìsọdipúpọ̀ Ìyípadà Ọ̀fẹ́
Ìmúdàgba àwọn ohun èlò ìfikún ohun èlò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ jẹ́ ọ̀kan lára àwọn ọ̀nà ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ohun èlò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tó wọ́pọ̀ jùlọ. Ìlànà yìí bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú ìṣẹ̀dá àwọn ohun èlò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ ohun èlò ìfọwọ́sowọ́pọ̀ tó lágbára, nígbà gbogbo nípasẹ̀ ìgbóná tàbí ìfìhàn fọ́tò.
1. Ìbẹ̀rẹ̀: Àwọn ohun èlò ìpilẹ̀ṣẹ̀ bíi benzoyl peroxide tàbí azobisisobutyronitrile (AIBN) ni a ń pín sí wẹ́wẹ́ láti mú àwọn èròjà free radicals jáde.
\[ \text{(Àkíyèsí, AIBN) → 2 \cdot (Radical, )} \]
2. Ìtankalẹ̀: Àwọn ìtànkalẹ̀ ọ̀fẹ́ máa ń ṣe pẹ̀lú àwọn monomers láti ṣẹ̀dá àwọn ìtànkalẹ̀ monomer tó gbòòrò:
\[ \text{(Radical + Monomer) → (R-Polymer)} \]
3. Ìparí: Àwọn onípele free radicals méjì para pọ̀ láti ṣẹ̀dá molecule tí kìí ṣe radical kí wọ́n sì dá ìṣètò ẹ̀wọ̀n dúró:
\[ \text{(R + R) → Iṣẹ́-ọnà tí kìí ṣe ti ìpilẹ̀ṣẹ̀} \]
Ṣíṣe Pílímẹ́rísí Íónìkì
Ìṣètò polymerization yìí ní í ṣe pẹ̀lú ìṣẹ̀dá àwọn ion (cations tàbí anions) gẹ́gẹ́ bí ẹ̀yà oníṣe. A tún lè pín polymerization ionic sí oríṣi méjì pàtàkì, èyí ni:
– Ṣíṣe ìdènà cationic: Ó ní irú cationic kan gẹ́gẹ́ bí olùpilẹ̀ṣẹ̀. A sábà máa ń lò ó pẹ̀lú àwọn monomers tí wọ́n ní àwọn ẹgbẹ́ oní-ìdánimọ̀ elekitironi bíi isobutylene.
– Ṣíṣe polymerization Anionic: Ó ní àwọn ion (anions) tí a ti gba agbára ní odi gẹ́gẹ́ bí àwọn olùpilẹ̀ṣẹ̀. A ń lò ó lórí àwọn monomer tí wọ́n ní àwọn ẹgbẹ́ tí ń gba electron bíi styrene.
Ṣíṣe ìfọwọ́sowọ́pọ̀ Polymerization
Irú polymerization yìí ni a máa ń ṣe nípasẹ̀ àwọn transition metal complex catalysts, àpẹẹrẹ kan ni Ziegler-Natta polymerization tí a lò láti ṣe stereo-regular polyethylene àti polypropylene.
1. Àwọn ohun tí ó ń mú kí àwọn ènìyàn yípadà: Àwọn irin ìyípadà bíi titanium chloride ni a ń lò pẹ̀lú àwọn ohun èlò organometallic bíi aluminiomu triethyl (AlEt3).
2. Ìdáhùn: Àwọn monomers máa ń para pọ̀ ní ipò tí ó wà nínú àkójọpọ̀ irin náà.
Àwọn Ohun Èlò Ìmúlò Ìmúlò Ìmúlò
Ile-iṣẹ Ṣiṣu
Pílásítíkì ni àwọn ọjà pólímà tó gbajúmọ̀ jùlọ tí a sì ń lò ní gbogbogbòò. A ń ṣe wọ́n nípasẹ̀ ìfikún àti ìfọ́pọ̀ omi. Àpẹẹrẹ àwọn ọjà pólímàkì tó wọ́pọ̀ ni polyethylene, polypropylene, PVC, àti PET (polyethylene terephthalate). A ń lo àwọn pílásítíkì nínú ṣíṣe àpótí, àwọn nǹkan ìṣeré, àwọn páìpù, àti onírúurú àwọn ọjà oníbàárà mìíràn.
Ohun èlò okùn
Àwọn okùn oníṣẹ́ẹ́ bíi naylon àti polyester jẹ́ àbájáde ìsopọ̀mọ́ra ìfọ́mọ́ra. Wọ́n ń lò wọ́n fún ṣíṣe aṣọ, aṣọ, àti àwọn ohun èlò ilé bíi káàpẹ́ẹ̀tì àti okùn. A sábà máa ń yan okùn nítorí agbára wọn, agbára ìfarapa wọn, àti ìrọ̀rùn wọn.
Rọ́bà Síńtétì
Àwọn rọ́bà oníṣẹ́-ọnà, bíi polybutadiene àti styrene-butadiene (SBR), jẹ́ àwọn ohun tí a fi kún polymerization ti àwọn monomers tí ó ní diene. A ń lo àwọn rọ́bà wọ̀nyí nínú ṣíṣe àwọn táyà ọkọ̀, èdìdì, àti onírúurú ohun èlò ilé-iṣẹ́ nítorí pé wọ́n ń dènà ìfọ́ àti ìyípadà wọn.
Àwọn Resini Epoxy àti Àwọn Polima Tí Ó Ń Setting Thermosetting
Àwọn resini epoxy jẹ́ àbájáde polymerization condensation tí ó máa ń wáyé ní iwọ̀n otútù yàrá tàbí pẹ̀lú ìgbóná. A máa ń lò wọ́n nínú àwọn ohun èlò ìlẹ̀mọ́, àwọn àwọ̀, àti àwọn ohun èlò ìdàpọ̀ tí ó nílò ìdènà sí ooru àti àwọn kẹ́míkà. A kò le tún àwọn pólímà thermosetting wọ̀nyí ṣe lẹ́yìn tí a bá ti tọ́jú wọn, láìdàbí àwọn pólímà thermoplastic.
Biomedis
Àwọn pólímà tí a lò nínú àwọn ohun èlò ìtọ́jú ara ní polylactide (PLA) àti poly(tetrahydrofurane) (PTHF), èyí tí a ń lò láti ṣẹ̀dá àwọn ohun èlò ìtọ́jú ara tí a lè so mọ́ ara. A ṣe àwọn pólímà wọ̀nyí láti ba ara jẹ́, èyí tí yóò dín àìní fún yíyọ iṣẹ́-abẹ kejì kù.
Àwọn Ohun Èlò Elétíróńtíkì
Àwọn pólímà oníná ni àwọn pólímà tí wọ́n máa ń yí ìrísí wọn padà lábẹ́ agbára pápá iná mànàmáná, tí a sábà máa ń lò nínú àwọn actuators àti sensors. Àpẹẹrẹ ni poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), èyí tí a máa ń lò nínú àwọn ẹ̀rọ itanna bíi àwọn àtẹ́wọ́gbà.
Ipari
Àwọn ìṣesí polymerization jẹ́ àwọn ìlànà kẹ́míkà pàtàkì nínú iṣẹ́ kẹ́míkà òde òní, tí ó ń ṣí ọ̀nà sílẹ̀ fún onírúurú ọjà àti àwọn ohun èlò tí ó ń yí ìgbésí ayé wa padà. Nípa lílóye àwọn ìlànà àti irú polymerization, àti àwọn ohun èlò wọn, a lè ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò tuntun pẹ̀lú àwọn ohun ìní tí a mú sunwọ̀n síi fún àwọn àìní ọjọ́ iwájú. Àfikún polymerization àti condensation polymerization kọ̀ọ̀kan ń kó ipa àrà ọ̀tọ̀ nínú ìṣẹ̀dá àwọn ohun èlò wọ̀nyí, ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì sì ń tẹ̀síwájú láti ṣàwárí àwọn ọ̀nà tuntun láti mú àwọn ìlànà wọ̀nyí sunwọ̀n síi àti láti wá àwọn ohun èlò tuntun fún àwọn polymers.
