เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์คืออะไร?

การประยุกต์ใช้เคมีในโลกแห่งความเป็นจริงที่เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางที่สุดอย่างหนึ่งคือการพัฒนาพลาสติก ตั้งแต่อุปกรณ์ทางการแพทย์ช่วยชีวิตไปจนถึงภาชนะทัปเปอร์แวร์ที่คุณใช้เก็บหม้อปรุงอาหารที่เหลือ พลาสติกอยู่รอบตัวคุณ พลาสติกประเภทหนึ่งขึ้นชื่อในเรื่องความเก่งกาจและความสามารถในการรีไซเคิล: เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ก่อตัวขึ้นเมื่อมีการทำซ้ำหน่วยที่เรียกว่าโมโนเมอร์เชื่อมโยงเข้ากับโซ่หรือกิ่งก้าน เนื่องจากจะอ่อนตัวลงเมื่อถูกความร้อน เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์จึงง่ายต่อการขึ้นรูปในรูปทรงต่างๆ และยังสามารถนำไปรีไซเคิลได้อีกด้วย การใช้งานทั่วไปสำหรับเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ ได้แก่ การประดิษฐ์ท่อ เชือก สายพาน ฉนวน และกาว

พอลิเมอร์เป็นเพียงวัสดุที่ประกอบด้วยหน่วยซ้ำๆ ที่เรียกว่าโมโนเมอร์ที่เชื่อมโยงกันเป็นโซ่หรือกิ่งก้าน โพลีเมอร์บางชนิด เช่น แป้ง เซลลูโลส และยาง เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ในขณะที่บางชนิด เช่น โพลีเอสเตอร์ ไนลอน และพลาสติกเป็นสารสังเคราะห์

โมโนเมอร์ที่ประกอบเป็นเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์จะรวมตัวกันผ่านพันธะไฟฟ้าที่เรียกว่าแรงแวนเดอร์วาลส์ซึ่งดึงดูดโมเลกุลที่เป็นกลางเข้าหากันเล็กน้อย หน่วยที่ทำซ้ำเหล่านี้จัดเรียงตัวเองในลักษณะที่โมเลกุลเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ดูเหมือนไข่มุกหลายเส้นผสมกัน

เนื่องจากพันธะของพวกมันอ่อน เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์จะอ่อนตัวลงทันทีเมื่อถูกความร้อน ทำให้ผู้ผลิตสามารถหล่อขึ้นรูปเป็นรูปร่างต่างๆ ความสามารถในการนำเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์มาใช้ใหม่อย่างไม่มีกำหนด หมายความว่าสามารถรีไซเคิลได้สูง

ประโยชน์อื่นๆ ของโพลีเมอร์เหล่านี้ ได้แก่ ความแข็งแรงที่ดีเยี่ยมและมีแนวโน้มที่จะต้านทานการหดตัว ในทางกลับกัน เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง ซึ่งรวมถึงต้นทุนการผลิตที่สูงด้วย และละลายง่าย ทำให้ไม่เหมาะกับอุณหภูมิที่สูงบ้าง แอปพลิเคชัน

จริง ๆ แล้วเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์มีหลายประเภทซึ่งมีรูปแบบและการใช้งานเฉพาะตัว ผู้ผลิตมักใช้โพลีเอทิลีนแรงดันสูงเพื่อห่อหุ้มวัตถุแข็ง เช่น อุปกรณ์ไฟฟ้า โพลิเอทิลีนแรงดันต่ำมีความยืดหยุ่นสูงและเหมาะสำหรับใช้เป็นฉนวนสายไฟ โพลิเอไมด์มักเกี่ยวข้องกับการผลิตเชือกและสายพาน บางทีพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่รู้จักได้ง่ายที่สุดคือโพลีไวนิลคลอไรด์หรือพีวีซี ซึ่งหล่อหลอมเป็นท่อ ภาชนะ และวัสดุฉนวนได้ง่าย สุดท้าย กาวบางชนิดเป็นเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ รวมทั้งอะคริเลต ไซยาโนอะคริเลต และอีพ็อกซี่

แม้ว่าเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์จะมีรูปแบบที่หลากหลายและตอบสนองวัตถุประสงค์เฉพาะหลายประการ แต่คุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุเหล่านี้ยังคงเหมือนเดิม นั่นคือ ความเก่งกาจและความสามารถในการรีไซเคิลสูง เมื่อพูดถึงการประยุกต์ใช้เคมีในโลกแห่งความเป็นจริง คุณคงยากที่จะหาตัวอย่างที่ดีกว่าการผลิตพลาสติก ซึ่งรวมถึงเทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ด้วย