تفاوت پلیمر و پلاستیک چیست؟

پلیمرها و پلاستیک‌ها اغلب با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند، اما در واقع تفاوت‌های قابل توجهی باهم دارند. برای بسیاری از افراد ممکن است این سوال پیش آمده باشد که آیا پلاستیک همان پلیمر است؟ پاسخ این است که پلاستیک در واقع نوعی polymer محسوب می‌شود. به این معنا که، تمامی پلاستیک‌ها از آن می باشد ، اما همه پلیمرها پلاستیک نیستند.

پیش از آنکه به بررسی تفاوت‌های دقیق این دو بپردازیم و به این سوال پاسخ دهیم که تفاوت پلیمر و پلاستیک چیست، ابتدا معنی آن‌ها را به صورت جداگانه بررسی می‌کنیم.

پلیمر چیست؟

پلیمرها یا بسپارها موادی هستند که در طبیعت و به‌صورت مصنوعی یافت می‌شوند. نمونه‌هایی از بزرگ ملکول‌های طبیعی شامل پشم، پنبه و چوب هستند که به عنوان polymer آلی شناخته می‌شوند. بسپارهای ساخته‌شده توسط انسان نیز دامنه‌ای گسترده دارند که از نیمه‌آلی تا کاملاً مصنوعی متغیرند. پلیمرهای مصنوعی به طور کلی به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. الاستومرها: موادی مانند لاستیک که خاصیت کشسانی دارند و به دلیل اتصالات مولکولی ضعیفشان می‌توانند تغییر شکل زیادی را تحمل کنند، در این دسته قرار می‌گیرند.
2. الیاف پلیمری: زنجیره‌های polymer که الیاف را تشکیل می‌دهند، دارای پیوندهای مولکولی قوی‌تری نسبت به الاستومرها هستند. این ویژگی باعث می‌شود که الیاف سفت‌تر بوده و کشسانی کمتری داشته باشند. این الیاف ممکن است از منابع طبیعی یا مصنوعی تولید شوند.
3. ترموپلاستیک‌ها: این مواد به دلیل استحکام بالا و توانایی حفظ ساختار مولکولی خود حین گرم شدن، از الیاف و الاستومرها متمایز هستند. ترموپلاستیک‌ها قابلیت ذوب شدن در دمای مشخص را داشته و هنگام گرم شدن تغییر شکل می‌دهند، بدون اینکه ساختار آن‌ها تخریب گردد. این ویژگی، آن‌ها را برای قالب‌گیری و شکل‌دهی، بسیار مناسب می‌سازد.

پلیمرهای مصنوعی موادی مانند تفلون، پلی اتیلن، نایلون و غیره را پوشش می دهند. طبقه‌بندی این ترکیبات بر اساس ساختار، خواص فیزیکی و کاربرد آن‌ها انجام می‌شود. از شناخته‌شده‌ترین پلیمرهای پلاستیکی می‌توان به پلی ‌اتیلن (PE)، پلی ‌پروپیلن (PP)، اپوکسی و پلی‌استر (PS) اشاره کرد که هر یک کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارند.

پلیمرها از زنجیره‌های بلندی تشکیل شده‌اند که واحدهای سازنده آن‌ها مولکول‌هایی کوچک به نام مونومر هستند. به بیان ساده، polymerها مجموعه‌ای از مولکول‌های بزرگ هستند که از تکرار واحدهای کوچک‌تر و یکسان شکل گرفته‌اند. جالب اینجاست که در مقایسه با مونومرهایی که از آن‌ها ساخته شده‌اند، خواص شیمیایی و فیزیکی متفاوتی دارند.

یکی از ویژگی‌های جذاب polymer این است که خواص آن‌ها به‌سادگی قابل تغییر بوده تا برای کاربردهای خاص بهینه شوند. موادی که از این ترکیبات تولید می‌شوند، علاوه بر مقرون ‌به‌صرفه بودن، عایق حرارتی و الکتریکی بسیار خوبی هستند و نسبت به گزینه‌های جایگزین، وزن کمتری دارند. دلیل دیگر محبوبیت بسپارها، این است که پس از تولید نیازی به عملیات تکمیلی ندارند.

پلاستیک چیست؟

پلاستیک‌ها، موادی هستند که با تقویت پیوندهای مولکولی به کمک ترکیبات شیمیایی و فرآیندهای فشرده ‌سازی، ساخته می‌شوند. این مواد از بزرگ ملکول‌های مصنوعی یا نیمه‌آلی که اغلب از نفت یا مشتقات آن به دست می‌آیند، تشکیل شده‌اند. اگرچه polymerها در طبیعت یافت می‌شوند، اما پلاستیک‌ها کاملاً مصنوعی هستند.

به دلیل ساختار پلیمری، پلاستیک‌ها خواص فیزیکی مشابهی با polymerها دارند و همین ویژگی باعث شده است که در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار گیرند و به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: ترموست‌ها و ترموپلاستیک‌ها.

1. پلاستیک‌های ترموست: این نوع ترکیبات، تحت حرارت سخت شده و ساختارشان به صورت دائمی تثبیت می‌شود. پس از شکل‌دهی، حتی با گرم شدن مجدد نیز شکل خود را حفظ می‌کنند. در صورت قرارگیری در دماهای بسیار بالا، به جای ذوب شدن، دچار سوختگی می‌شوند. ترموست‌ها برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر حرارت، خوردگی و تغییر شکل دارند، بسیار مناسب هستند. این ویژگی‌ها آن‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای تولید قطعات دقیق در شرایط دمایی سخت تبدیل کرده است.

پلاستیک های ترموست بسیار متنوع هستند و شامل پلی اورتان اپوکسی فنولیک، برخی از انواع پلی استر و فنولیک می‌شوند. ترموست ها به دلیل مقاومت در برابر سرما و گرما، کاربردهای مختلفی دارند از جمله:

• عایق ها و قطعات الکترونیکی
• فایروال ها
• اجزای مکانیکی و محفظه های محافظ
• لوازم خانگی
• جنبه های روشنایی
• گجت های الکتریکی

2. ترموپلاستیک‌ها: برخلاف ترموست‌ها، ساختار مولکولی ترموپلاستیک‌ها با گرم و سرد شدن دچار تغییر دائمی نمی‌شود. این مواد به دلیل انعطاف‌پذیری و قابلیت ذوب در دماهای بالا، کاربرد گسترده‌ای در صنایع مختلف، به‌ویژه ساخت ‌وساز دارند. بسیاری از محصولات مصرفی مانند اسباب‌بازی‌های پلاستیکی، مسواک‌ها، سطل‌ها و بطری‌ها از ترموپلاستیک‌ها ساخته می‌شوند، چراکه در معرض دماهای بالا قرار نمی‌گیرند.

ترموپلاستیک‌ها با توجه به ساختار مولکولی خود به دو دسته آمورف و نیمه‌کریستالی تقسیم می‌شوند:

– ترموپلاستیک‌های آمورف: در این نوع ترموپلاستیک، زنجیره‌های پلیمری به صورت نامنظم و بدون الگوی خاصی کنار هم قرار گرفته‌اند. این مواد در دماهای بالا شکننده می‌شوند اما با کاهش دما سختی زیادی پیدا می‌کنند. به دلیل استحکام پایین و شفافیتشان، از آن‌ها در تولید محصولاتی مانند پنجره‌های پلاستیکی و وسایل روشنایی بهره می‌گیرند.

– ترموپلاستیک‌های نیمه‌کریستالی: این ترکیبات، دارای زنجیره‌های پلیمری با آرایش منظم و ساختاری کریستالی هستند که در برخی مناطق به صورت آمورف باقی می‌مانند. هرچه ساختار کریستالی پیچیده‌تر باشد، ماده کدرتر خواهد بود. در مقایسه با ترموپلاستیک‌های آمورف، نوع نیمه‌کریستالی از لحاظ استحکام و ویژگی‌های عملکردی برتری دارد و در کاربردهای متنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بسیاری از مواد مختلف را می توان به عنوان ترموپلاستیک طبقه بندی کرد: پلی اتیلن، پلی استایرن ساده شده، پلی پروپیلن، پی وی سی یا پلی وینیل کلراید، پلی استر نایلون و غیره. این ترکیبات منجر به گستردگی فراوان پلاستیک‌ها می گردند. به عنوان مثال، پلی اتیلن به عنوان فود گرید شناخته می‌شوند.  برای پاسخ به این سوال که فود گرید چیست؟ باید گفت که این اصطلاح برای توصیف موادی است که ایمنی و کیفیت آن‌ها برای استفاده در تماس مستقیم با مواد غذایی مورد تأیید می‌باشد.

تفاوت پلاستیک و پلیمر

در ادامه به این سوال پاسخ می دهیم که تفاوت پلیمر و پلاستیک چیست.

1. پلیمرها از واحدهای کوچک و یکنواختی تشکیل شده‌اند که به‌طور مکرر تکرار می‌شوند و ساختار اصلی آن‌ها را شکل می‌دهند. این مولکول‌ها از پلاستیک‌ها کوچک‌تر هستند و ساختاری منظم و تکراری دارند. پلاستیک‌ها، در واقع نوع خاصی از polymerها با جرم مولکولی نسبتاً بالا هستند.
2. پلیمرها می‌توانند طبیعی یا مصنوعی باشند، اما پلاستیک‌ها کاملاً مصنوعی هستند و به‌صورت طبیعی یافت نمی‌شوند. بیشتر polymerها دارای زنجیره‌های مولکولی بلند هستند، هرچند زنجیره‌های کوتاه نیز در برخی از آن‌ها مشاهده می‌شود. در مقابل، پلاستیک‌ها عمدتاً دارای زنجیره‌های بسیار طولانی‌اند.
3. بسپارها از نظر ضخامت و استحکام بسیار متنوع هستند؛ به‌طوری که می‌توانند از مواد سخت و محکم برای ساخت ظروف گرفته تا لایه‌های نازک و انعطاف‌پذیر را شامل شوند. پلاستیک‌ها، که عمدتاً از نفت تولید می‌شوند، به دلیل دوام بالا گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهایی هستند که نیازمند استحکام و ماندگاری‌اند.
4. در حالی که همه پلاستیک‌ها در دسته پلیمرها قرار می‌گیرند، همه polymerها پلاستیک نیستند. بنابراین، هر پلاستیکی را می‌توان به عنوان بسپار دسته‌بندی کرد، اما پلیمرها می‌توانند شکل‌ها و ویژگی‌های مختلفی داشته باشند که لزوماً پلاستیکی نیستند.