65_p 1 จำแนกประเภทPolymer

HYDROCARBONS EX: ALKANES • 1 – Meth- • 2 – Eth- • 3 – Prop- • 4 – But- • 5 – Pent- • 6 – Hex- • 7 – Hept- • 8 – Oct- • 9 – Non- • 10 – Dec- • 11 – Undec- • 12 – Dodec-

HYDROCARBONS AT ROOM TEMPERATURE • Gas  Liquid  Waxy • Plastic • Methane 5 to 19 20 to 40 40 or more • Ethane Carbons Carbons Carbons • Propane • Butane

WHAT OTHER MATERIAL PROPERTIES CHANGE? • Viscosity • Hardness • Toughness • Flammability



พอลเิ มอร์ทพ่ี บในชีวติ ประจำวนั

– พอลิเมอร์ (Polymer) คอื สารประกอบทมี่ โี มเลกุลขนาดใหญ่ และมมี วลโมเลกุลมากประกอบด้วยหน่วยยอ่ ยทเี่ รียกว่า มอนอ เมอร์มาเชอ่ื มตอ่ กันด้วยพนั ธะโคเวเลนต์ พอลเิ มอร์ คือสำรมวลโมเลกลุ สูงทมี่ ีโครงสร้ำงโมเลกลุ ประกอบด้วยหน่วยซ้ำ (repeating unit)

1234 5 ➢แบง่ ตามการเกดิ ➢แบง่ ตามชนิดของมอนอเมอรท์ เี่ ป็ นองคป์ ระกอบ ➢แบง่ ตามกระบวนการสังเคราะห์

Polymer พอลเิ มอร์ แบง่ ตามเกณฑต์ ่าง ๆ ดงั น้ี แบง่ ตามการเกดิ ก. พอลิเมอร์ธรรมชาติ เปน็ พอลิเมอรท์ เ่ี กดิ ขนึ้ เองตาม ธรรมชาติ เช่น โปรตนี แป้ง เซลลโู ลส ยางธรรมชาติ ข. พอลเิ มอรส์ งั เคราะห์ เป็นพอลเิ มอรท์ เี่ กดิ จากการ สังเคราะหเ์ พ่ือใชป้ ระโยชนต์ า่ ง ๆ เช่น พลาสตกิ ไนลอน ดาครอนและลไู ซต์

POLYMERS IN Starch BIOLOGY Proteins DNA Sugar

ตวั อย่ำงพอลเิ มอร์ในธรรมชำติ กลูโคส แป้ง กลูโคส เซลลูโลส กรดอะมโิ นหลำยชนิด โปรตนี นิวคลโี อไทด์หลำยชนิด กรดนิวคลอี กิ ไอโซพรีน ยำงพำรำ

เซลลโู ลส (cellulose) เป็นคารโ์ บไฮเดรท (carbohydrate) ประเภท พอลแิ ซก็ คาไรด์ (polysaccharide) ประเภท ฮอโมพอลแิ ซก็ คาไรด์ (homopolysaccharide) ท่ีมีนา้ หนกั โมเลกลุ สงู ประกอบดว้ ย นา้ ตาลกลโู คส (glucose) มาตอ่ กนั ดว้ ยพนั ธะไกลโคไซด์ (glycosidic bond) ท่ีตาแหน่งบีตา้ -1,4 (b-1,4) เป็นสายยาวมากกว่า 2,000โมเลกลุ

COTTON Long Strands of Cellulose + Hydrogen Bonds Cellulose is the most common organic material on earth! It is also a primary constituent of wood and paper.

Proteins : amino acid monomers The basic structure of an amino acid monomer HO NH2 H OR The difference between amino acids is the R group

The monomers: 15 Adenine (A) Thymine (T) Guanine (G) Cytosine (C) Phosphate- Sugar (backbone) of DNA

16 Phosphate- sugar backbone holds the DNA macromolecule together

ข. พอลเิ มอรส์ งั เคราะห์ พอลเิ มอร์สังเครำะห์ - พอลเิ มอร์สังเครำะห์เป็ นผลติ ภัณฑ์ปิ โตรเลยี ม - เกดิ จำกกำรนำผลติ ภัณฑ์ทีไ่ ด้จำกกลนั่ นำ้ มันดิบมำเป็ น สำรต้งั ต้นในกำรผลติ มอนอเมอร์ และนำมอนอเมอร์มำผลติ เป็ น พอลเิ มอร์ เช่น พลำสตกิ เส้นใยสังเครำะห์ เมลำมีน เบกำไลต์ พอลยิ ูรีเทน เป็ นต้น Synthetic polymers: nylon, poly-ethylene, poly-styrene

Polymer แบ่งตามชนดิ ของมอนอเมอรท์ ี่เป็ นองคป์ ระกอบ ก. โฮโมพอลเิ มอร์ เป็ นพอลเิ มอรท์ ี่ประกอบดว้ ยมอนอเมอรช์ นดิ เดยี วกนั เช่น แป้ ง พอลเิ อทิลนี PVC ข. โคพอลเิ มอร์ เป็ นพอลเิ มอรท์ ี่ประกอบดว้ ยมอนอเมอรต์ ่าง ชนิดกนั เช่น โปรตนี พอลเิ อสเทอร์ พอลเิ อไมด์



พอลเิ มอ20ร์ Monomer Monomer Monomer … POLYMER Homopolymer เป็นพอลิเมอร์ท่ปี ระกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกนั Copolymer (โคพอลิเมอร์หรือพอลิเมอร์ร่วม) เป็นพอลิเมอร์ท่เี กดิ จาก มอนอเมอร์ต่างชนิดกนั

แบ่งตำมชนิดของมอนอเมอร์ทเ่ี ป็ นองค์ประกอบ ก. โฮโมพอลเิ มอร์ เป็ นพอลเิ มอรท์ ปี่ ระกอบดว้ ยมอนอเมอรช์ นิดเดยี วกัน เช่น แป้ง พอลเิ อทลิ ีน PVC ข. โคพอลเิ มอร์ เป็ นพอลเิ มอรท์ ป่ี ระกอบดว้ ยมอนอเมอรต์ ่างชนิดกัน เช่น โปรตนี พอลเิ อสเทอร์

22  Addition Polymerization เกิดจากมอนอเมอรท์ ่ี มีพนั ธะครู่ ะหวา่ งคารบ์ อนอะตอม ทาปฏิกิรยิ าเกิดเป็น พอลเิ มอร์ เช่น  พอลิเอทาลีน  พอลิโพรพิลนี  พอลิไนนิลคลอไรด์  พอลิเตตระฟลอู อโรเอทาลีน  พอลิสไตรนี  พอลเี มทิลเมทาครเิ ลท  พอลอิ ะครโิ รไนไตรด์

Condensation Polymerization เกิดจากมอนอเมอรท์ ่ีมีหมฟู ังกช์ นั มากกวา่ 1 หมทู่ าปฏกิ ิรยิ ากนั เกิดเป็นพอลเิ มอรแ์ ละไดส้ ารโมเลกุลเลก็ เช่น นา้ แก๊สไฮโดรเจนคลอไรด์ แอมโมเนีย หรอื เมทานอลเป็นผลพลอยได้ เช่น  พอลเิ อททิลีนเทเรฟทาเรต  พอลิเอไมด์  พอลคิ ารบ์ อเนต  พอลยิ รู เี ทน  พอลฟิ ี นอลฟอรม์ อลดีไฮด์  พอลยิ เู รยี -ฟอรม์ าลดไี ฮด์  พอลเิ มลามีน-ฟอรม์ าลดีไฮด์

ก. ปฏกิ ริ ยิ าพอลเิ มอรไ์ รเซชันแบบเตมิ (addition polymerization) เป็นกระบวนการที่เกิดจากมอนมเมอร์ชนิดเดียวกนั หรือต่างกนั มารวมกนั ท่ี ตาแหน่งพนั ธะคู่ ทาใหพ้ นั ธะคู่สลายกลายเป็นพนั ธะเด่ียว ไดส้ ารที่มีโมเลกลุ ขนาดใหญ่ในลกั ษณะท่ีเป็นโซ่ตรงหรือโซ่ก่ิง ไม่มีการสูญเสียโมเลกุลเลก็ ๆ ภำวะทเี่ หมำะสม ตวั อย่ำง ตัวเร่งปฏกิ ริ ิยำ อณุ หภูมิ

พอลเิ มอไรเซชันแบบเตมิ (Additional Polymers) เกดิ จากมอนอเมอรท์ เี่ ป็ นสารประกอบอนิ ทรียไ์ ม่อม่ิ ตวั (สารทม่ี ีพนั ธะครู่ ะหว่างอะตอมคารบ์ อน)

สังเกตว่ำจำนวนอะตอมท้งั หมดในหน่วยซ้ำของพอลเิ มอร์ เท่ำกบั จำนวนอะตอมท้งั หมดในโมโนเมอร์ (2C, 4H)

พอลเิ มอร์ทเ่ี กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบเติม 27 1. Polyethylene (PE) • Low-density polyethylene (LDPE) • Linear low-density polyethylene (LLDPE) • High-density polyethylene (HDPE)

พอลิเมอรท์ เ่ี กดิ จากปฏกิ ริ ิยาแบบเตมิ 28 1. Polyethylene (PE) (ต่อ) สมบัต:ิ ป้ องกนั การผ่านของไอนา้ ได้ดีแต่ยอมให้อากาศผ่านเลก็ น้อย เป็น แผ่นฟิ ล์มใส เหนยี ว ทนสารเคมี ทนกรด ทนเบส การนาไปใช้: ภาชนะบรรจุอาหาร ถุงพลาสติกชนิดใส่ของเยน็ แผ่นพลาสติกบางท่ี ใช้หอผกั และผลไม้ ถุงขยะ เคร่ืองใช้ในบ้าน ของเล่น ท่อนา้ ฉนวนหุ้มสายไฟฟ้ า เคลือบกล่องกระดาษใส่นม ถุงซิบใส่ยา เป็นต้น

พอลเิ มอร์ทเี่ กดิ จำกปฏกิ ริ ิยำแบบเติม 29 2. Polypropylene (PP) สมบตั :ิ คล้ายพอลิเอทลิ ีนแต่แขง็ แรงกว่า เหนียวแขง็ แรง ผวิ เป็นมันวาว นา้ หนัก เบา ทนต่อแรงดงึ ไม่ว่องไวต่อสารเคมี ทนนา้ การนาไปใช้: ภาชนะบรรจุสารเคมี เช่น หม้อแบตเตอร่ี หุ้มสายไฟฟ้ า กระเป๋ า เดินทาง พรม เชือก เคร่ืองมอื แพทย์ เช่น ตัวกระบอกฉีดยาและเคร่ืองมือใน ห้องทดลอง ถุงนา้ ร้อนชนิดขุ่น เป็นต้น

พอลเิ มอร์ทเ่ี กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบเติม 30 3. Polyvinylchloride (PVC) สมบัติ: แขง็ และคงรปู ทนต่อความช้ืน ทนต่อสารเคมแี ลการขดั ถู ทนต่อการกดั แทะของแมลงและไม่เป็นเช้ือรา ไม่ทนความร้อนและแสง การนาไปใช้: กระเบ้อื งยางปูพ้ืน ทอ่ นา้ หนังเทยี ม เส้อื กนั ฝน บัตรเครดิต แผ่นเสงี ฉนวนหุ้มสายไฟฟ้ า เป็นต้น

พอลเิ มอร์ที่เกดิ จำกปฏกิ ริ ิยำแบบเติม 31 4. Polytetrafluoroethylene (PTFE = Teflon) สมบัติ: เหนยี ว ทนสารเคมดี ีทุกช่วงอณุ หภมู ิ ทนความร้อนได้ดี ไม่นาไฟฟ้ า ผวิ ล่ืน ทนต่อแรงกระแทก การนาไปใช้: เคลือบผวิ ภาชนะหุงต้มเพ่ือไม่ให้อาหารติดภาชนะ ฉนวนไฟฟ้ า ปะเกน็ วงแหวนลูกสบู และลูกปื นในเคร่ืองยนต์ เคลือบสาบเคเบิล สายไฟฟ้ า

พอลเิ มอร์ทเ่ี กดิ จำกปฏกิ ริ ิยำแบบเติม 32 5. Polystyrene (PS) สมบัติ: แขง็ มากแต่เปราะ ไม่ทนต่อตวั ทาละลายอนิ ทรีย์แต่ทนต่อกรดและเบส ใส โปร่งแสง ผวิ เรียบ ไม่นาไฟฟ้ า การนาไปใช้: ภาชนะบรรจุส่งิ ของท่ใี ช้แล้วท้งิ ช้ินส่วนของตู้เยน็ เคร่ืองเรือน ตลับ เทป กล่องใสใส่ขนม โฟมบรรจุอาหาร ฉนวนสาหรับกระติกนา้ ร้อน นา้ เยน็ วัสดุ ลอยนา้

พอลเิ มอร์ทเี่ กดิ จำกปฏกิ ริ ิยำแบบเติม 33 6. Polymethylmethacrylate (PMMA) สมบัติ: ใส โปร่งแสง ทนต่อแรงกระแทก ทนต่อสภาพดนิ ฟ้ าอากาศ ทนต่อการขดี ขวนได้น้อยกว่าแก้ว การนาไปใช้: กระจกครอบไฟฟ้ าท้ายรถยนต์ เลนสแ์ ว่นตา เลนสส์ มั ผสั ไม้บรรทดั ชนิดใส วัสดุทนั ตกรรม

พอลเิ มอร์ที่เกดิ จำกปฏกิ ริ ิยำแบบเติม 34 7. Polyacrylonitrile (PAN) สมบตั :ิ แขง็ เหนียว ทนต่อความช้ืนสารเคมีและเช้ือรา ทนต่อสภาพดินฟ้ าอากาศ ทนต่อการขีดข่วน การนาไปใช้: ผ้าโอรอน ด้ายสาหรับถกั พรมถุงเท้า เส้อื ผ้าเดก็ เส้ือกนั หนาว

ข. ปฏิกิริยาพอลิเมอรไ์ รเซชันแบบควบแน่น (condensationpolymerization) มอนอเมอร์ต่างชนิด หมู่ฟังกช์ นั ต่างกนั มาต่อกนั พอลิเมอร์ควบแน่น + โมเลกุลเลก็ ตวั อย่ำง หมำยเหตุ พอลเิ มอร์บำงชนิดเป็ นพอลเิ มอร์ทเ่ี กดิ จำกสำรอนินทรีย์ เช่น ฟอสฟำซีน ซิลโิ คน

พอลเิ มอร์ท่เี กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 36 + Dimethyl terephthalate Ethylene glycol 1. Polyethylene terephthalate (PET) Thermoplastic สมบัต:ิ แขง็ ง่ายต่อการย้อมสี ทนความช้ืน เหนียว ทนต่อการขัดถู การนาไปใช้: เส้นใย เอน็ เชือก ขวดนา้ อดั ลม สารเคลือบรูปภาพ หินอ่อนเทยี ม แก้วเทยี ม เป็นต้น

พอลเิ มอร์ทีเ่ กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 37 Copolymer Homopolymer

พอลเิ มอร์ที่เกดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 38 2. Polyamide (PA) สมบตั :ิ เหนยี ว ผวิ เรียบ ทาความสะอาดง่าย แห้งเรว็ ยดื หดได้ ทนต่อการขดั ถู ทนต่อ การใช้งานนอกอาคาร การนาไปใช้: เชือก เส้นด้าย ถุงน่อง ชุดช้ันใน ช้ินส่วนเคร่ืองจักรกล เช่น เฟื อง เกยี ร์ ปลอกหุ้มสายไฟ เป็นต้น

พอลเิ มอร์ท่เี กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 39 3. Polycarbonate (PC) สมบตั :ิ เหนียว ใส ทนความ ร้อน ทนแรงกระแทก ไม่ช้ืน ง่าย ติดไฟแล้วดับเอง การนาไปใช้: กล่องบรรจุ เคร่ืองมอื เคร่ืองโทรศพั ท์ ขวด นมเดก็ ภาชนะใสท่ใี ช้แทน เคร่ืองแก้ว เป็นต้น

พอลเิ มอร์ทเี่ กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 40 4. Polyurethane (PU)

พอลเิ มอร์ทเี่ กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 41 4. Polyurethane (PU) (ต่อ) สมบตั :ิ ยดื หยุ่น ทนการขดี ข่วนได้ดี ทนต่อตัวทาละลาย ทนแรง กระแทก การนาไปใช้: เส้นใยชุดว่ายนา้ ล้อรถเขน็ นา้ ยาเคลือบผิว โฟมบุเก้าอ้ี เป็ นต้ น

พอลเิ มอร์ที่เกดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 42 5. Polyphenolformaldehyde (PF) สมบัต:ิ แขง็ เปราะ ทนความร้อนท่อี ณุ หภมู สิ งู ทนสารเคมี เป็นฉนวนไฟฟ้ า การนาไปใช้: กาว แผงวงจรไฟฟ้ า เป็นต้น

พอลเิ มอร์ทเ่ี กดิ จำกปฏิกริ ิยำแบบควบแน่น 43 6. Polyureaformaldehyde (UF) สมบัต:ิ แขง็ เปราะ ทนความร้อนท่อี ณุ หภมู สิ งู ทนสารเคมี การนาไปใช้: กาว แผงวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์ กาว โฟม เป็นต้น 7. Polymelamineformaldehyde (MF) สมบตั :ิ ทนสารเคมี กนั นา้ ได้ดี การนาไปใช้: แผงวงจรเส้นใยผ้าเพ่ือกนั นา้ หูหม้อ หูกระทะ ถ้วย จาน เป็นต้น