161

البوليمرات في الصناعة

Polymers in Industry

مقدمة: . 1

ذات أهمية اسااتراتيجية وتكنولوجية عظيمة وذلك إلمكانية اسااتخدامها في البوليمراتيعتبر علم وهندسااة

.مجاالت واستخدامات متنوعة

فهي تسااااتخدم على ساااابيل المثال ال الحصاااار في المفاعالت النووية ككابالت المفاعالت لتتحمل طاقات عالية

الرصااااااااص لإلنساااااااان. في المجاالت الحربية كدروع واقية م بدون حدو تحطم اوتكسااااااير في بنيتها.

لقياس الجرعات اإلشااعاعي الناتجة ع االنشااطة الذرية المختلفة. ومع بداية (sensorوكحساااسااات ضااوئية )

القرن فإن العالقة الوثيقة بي االشاااعاعات النووية والمواد البوليميرية أصاااب يمثل ركيزة هامة وخاصاااة في

المحطات المدارية إلى جانب اساااتخدامها –صاااناعية المجاالت المتعلقة بأبحا الفضااااء وصاااناعة األقمار ال

فضااال ع اسااتخدامها في الصااناعة في –وأجهزة تعويضااية لإلنسااان وصاايدالنية –الطبي كخيوط جراحية

التعبئة والتغلي للمواد الغذائية وأغراض العزل الحراري والمائي والصاااوتي، وصاااناعة المركبات، خراطم

يب مياه الحريق، الحبال، المظالت، الخيام المالبس، األحذية.نقل الماء والوقود وصناعة أناب

اهم اللدائن: 11-1

المطاط الطبيعي: (1

م عندما اسااااااتخدمت قطع م المطاط 1838يرجع االسااااااتخدام لهذه المواد إلى تاريخ قديم بدأ في عام

فلكنة المطاط عام الطبيعي في تصاااااانيع قطع الممحاة. وقد تم هذا حتى قبل أن يكتشاااااا العالم جودير عملية

م. وبعد اكتشاف عملية الفلكنة بعشر سنوات بدأت تظهر وتنتشر صناعات عديدة تعتمد على استخدام 1839

م. 1851عام (Ebonite)المطاط القاسي أو المطاط المفلك . وكذلك تكوي األبونيت

نترات السليلوز: (2

إنتاج مركب نترات السليلوز. وفي و ريكم اكتشفت طريقة لمعالجة السليلوز بحمض النت 1838في عام

م أمك إنتاج هذا المركب بطريقة صااناعية وبعدها اكتشاافت طريقة خلط نترات السااليلوز بمركب 1870عام

سيئوليد( وبعد ذلك اكتش أن بوليمر نترات (Camphor)الكامفور سم )ال إلعطاء المادة التي عرفت تحت ا

والحرير (قط البارود) الصااناعات األخرى مثل صااناعة المتفجرات السااليلوز يمك اسااتخدام في العديد م

الصناعي، وصناعة زجاج األمان وفي تصنيع بويات السيارات.

المحاضرة الحادية عشر

162

:أسيتات السليلوز (3

اكتشفت طريقة إنتاج السليلوز نتيجة تفاعل السليلوز مع خليط م حمض الخل المركز م 1856في عام

م بعد أن اكتشااافت التكنولوجيا 1900وبالماء حمض الخل. ولك هذا البوليمر لم يساااتخدم صاااناعيا حتى عام

.الخاصة بتحويل إلى ألياف صناعية

:السليلوز المرسب (4

السليلوز في مذيبات خاصة تتكون م أمالح النحاس النشادرية م اكتشفت طريقة إلذابة 1859في عام

وقد أمك ترسيب السليلوز المذا وحصل بذلك على نوع م الحرير الصناعي والذي عرف في ذلك الوقت

م إلنتاج حرير الفسكوز. 1891بحرير الكوبر أمونيوم كما تطورت العملية التكنولوجية عام

:الفينول فورمالدهيد (5

يعتبر هذا البوليمر م أقدم البوليمرات التي تم تصاانيعها م مصااادر غير طبيعية، وقد اكتشاا طريقة

تصاااااانيع العالم األمريكي باك الند حيث وجد أن تفاعل مركب الفينول مع مركب الفورمالدهيد يعطي مركبا

م في إنتاج أجهزة 1907 عام معقدا ساامي )بالبكاليت( على اساام مكتشااف وقد اسااتغل بوليمر البكاليت صااناعيا

التليفون السوداء القديمة.

:البولي ستيرين (6

م اكتشاااافت طريقة لتحويل مركب السااااتيري إلى مركب معقد. وقد بدأ في اسااااتغالل هذا 1600في عام

( يوضاااا اهم 1-11م والجدول )1937م وفي الواليات المتحدة عام 1930البوليمر صااااناعيا في ألمانيا عام

.ات المذكورة بأعاله باإلضافة إلى مجموعات أخرى م البوليمرات الصناعية الهامةالبوليمر

163

.اهم البوليمرات الصناعية الهامة :(1-11)جدول

تعاريف أساسية 11-2

:Polymerالبوليمر (1

كلمة التينية تتكون م مقطعي " بولي (أو ما يساامى في بعض األحيان بالجزيء العمالق)إن البوليمر

" وتعني " متعدد " والمقطع " مير " وتعني " الوحدة " أي أنها تعني متعدد الوحدات. وسااااانساااااتخدم في هذا

– 610)المقرر كلمة بوليمر للتيسااااااير. إن جزيئة البوليمر هي جزيئة كبيرة )لها وزن جزيئي عالي ما بي صااااااغيرة مرتبطة مع بعضااااااها بروابط كيميائية. فقد تكون هذه الجزيئات تتكون م جزيئات كيميائية (310

.(1-11)مرتبطة مع بعضها بشكل خطي فيدعى البوليمر بالبوليمر الخطي، الحظ الشكل

164

وأحيانا أخرى تكون الجزيئة البوليمرية متفرعة فيدعى بالبوليمر المتفرع وقد تكون الفروع في ساالساالة

ذات شاااااكل صاااااليبي. وقد تختل هذه التفرعات في أو ذات تركيب سااااالميأو البوليمر ذات تركيب مشاااااطي

( شكل تخطيطي ألنواع م البوليمرات المتفرعة وفي بعض الحاالت تكون هذه 1-11أطوالها ويمثل الشكل )

.التفرعات متشابكة مع بعضها فيدعى بالبوليمر المتشابك

شكل تخطيطي يوض أنواعا م السالسل البوليمرية :(1-11)شكل

هـ بوليمر متشابك بوليمر متفرع ،د ج، ، أ( بوليمر خطي

:Monomerالمونومير (2

أحادي الجزيء( وتدعى عملية )تدعى الجزيئة البساااااايطة التي تبنى منها جزيئة البوليمر بالمونومير

البلمرة، إن المونومير مركب كيميائي بسيط ذو وزن جزيئي ارتباط هذه الجزيئات البسيطة مع بعضها بعملية

فاعل مع جزيء آخر م نفس نوع أو صااااااغير، ويتميز جزيء هذا المركب بتركيب خاص يمكن م الت

جزيء لمركب آخر وتحت الظروف المناسبة لتكوي سلسلة البوليمر.

165

:Structural repeating Uniteالوحدة التركيبية المتكررة (3

بالوحدات المتكررة نا تدعى أحيا ية والتي لة جزيء البوليمر م وحدات تركيب وهذه تتكون ساااااالساااااا

الاااوحااادات الاااتاااركاااياااباااياااة تاااماااثااال الاااجااازء الاااتاااركاااياااباااي الاااماااتاااباااقاااي مااا جااازيء الاااماااوناااومااار

أو المونومرات( بعد تفاعلها لتكوي البوليمر وتوضاااع صااايغتها بي قوساااي . وتكون هذه الوحدات التركيبية )

مجموعة م الذرات.أو تنقصها ذرةأو ئة المونومرمكافئة لجزي

:Degree of Polymerizationدرجة البلمرة (4

وهي تمثل عدد الوحدات التركيبية المتكررة في ساااااالساااااالة جزيء البوليمر (DP)و يرمز لها بالرمز

المتكررة. والتي توضااااااع في أساااااافل نهاية القوس الذي يحتوي على الوحدة التركيبية (n)ويعبر عنها بالعدد

.وكلما ازدادت درجة البلمرة ألي بوليمر كلما دل ذلك على أن وزن الجزيئي كبير

يتوق طول سااالسااالة البولمر على عدد الوحدات األولية التي تدخل في تركيب جزيء هذه السااالساااة

ئي ويساااامى هذا العدد درجة البلمرة ويكون الوزن الجزيئي للبولمر عبارة ع حاصاااال ضاااار الوزن الجزي

للوحدة األولية في درجة البلمرة. بشكل عام يمك التعبير ع البولمر بالصيغة التالية:

....n - M - ]...

.تدل على الوحدة األولية التي تكرر في البولمر Mحيث

n ة.درجة البلمرة، تدل على عدد الوحدات األولية التي تدخل في جزئ البلمر

M Mn = M.nاألولية بالوزن للوحدةn يساوي حاصل ضر درجة البلمرة Mnللبولمر الوزن الجزيئي

إن معظم البولميرات التي أمك الحصااااول عليها والمسااااتخدمة في الصااااناعة ينحصاااار وزنها الجزيئي بي

5000-1000000.

:مثال توضيحي

لااتااكااوياا الاابااولااي إيااثااياالااياا ذو الااتااركااياااب الااكااياامااياااائااي (CH2CH=2)عااناااد باالااماارة االيااثااياالااياا

(n)2CH - 2CH حيث أن(- 2CH -2 CH -) المتكررة وتمثلأو تمثل الوحدة التركيبية )n( عدد الوحدات

( بعض 3-11وجدول ) (2-11) المتكررة في السلسلة البوليمرية، وتدعى عادة بدرجة البلمرة. ويبي الجدول

ها والمونومرات المتكونة من ية في ناعيا والوحدات التركيب عدد الوحدات البوليمرات المهمة صاااااا باي ها. يت

المتكررة في سااااالسااااالة البوليمر إذ يتراوح م العشااااارات إلى عشااااارات األلوف وعندما يكون عدد الوحدات

إال أن البوليمرات المهمة صناعيا تتراوح أوزانها (اوليغومير)المتكررة قليال نسبيا فيدعى المركب بـااااـااااـااااـاااا

166

المواد الصااااامغية واللواصاااااق وانتهاء بالبالساااااتيكات القوية ابتداء م (10000 – 1000000الجزيئية بي )

.المتينة والمطاط واأللياف

المونومرات المكونة لهاو تركيب بعض بوليمرات االضافة المهمة صناعيا :(2 -11جدول )

المونومرات المكونة لهاو ث المهمة صناعيا اتركيب بعض بوليمرات التك :(3- 9جدول )

167

(: تركيب بعض بوليمرات التكثي المهمة صناعيا والمونومرات المكونة لها3-11)تابع جدول

168

169

عامل توزيع الوزن الجزيئي للبوليمر. (5

تختل السالسل البوليمرية في أطوالها وعدد الوحدات التركيبية فيها. وإن طول هذه السالسل يعتمد على

اعتبارات إحصائية فنجد في نفس البوليمر سالسل طويلة جداُ عالية الوزن الجزيئي وسالسل أخرى قصيرة

( منحني 2-11)لشااااكل منخفضااااة الوزن الجزيئي. وتتدرج بي هذي الحدي السااااالساااال األخرى. ويوضاااا ا

لتوزيع الوزن الجزيئي لنموذج م البوليمر.

ولنفس لهذا السااابب يعبر ع الوزن الجزيئي للبوليمرات بأخذ معدل لألوزان الجزيئية لجميع الساااالسااال

الساابب نجد هنالك تعابير مختلفة للوزن الجزيئي للبوليمرات معتمدة على الطرق المسااتخدمة في تعيي الوزن

فهنالك ما يعبر ع معدل عدد الجزيئات يدعى بالمعدل العددي للوزن الجزيئي ويرمز ل بالرمزالجزيئي.

nM والطرق المسااااااتخدمة في قياساااااا تعتمد على قياس عدد الجزيئات. وهنالك ما يعبر ع معدل وزن .

مزالجزيئات وكتلتها يدعى بالمعدل الوزني للوزن الجزيئي ويرمز ل بالر Mw وهنالك ما يعبر ع لزوجة

محلول البوليمر يدعى بالمعدل اللزوجي للوزن الجزيئي ويرمز ل بالرمز vM.

منحني توزيع الوزن الجزيئي لنموذج م البوليمر :(2- 9شكل )

إن المعدل العددي للوزن الجزيئي nM الحسابي للوزن الجزيئي، أما بالنسبة أو يمثل المعدل الوسطي

فتعتمد على كتلة الجزيئات كما هو الحال مع الطرق المعتمدة على تشااتيت Mwللطرق المسااتخدمة في قياس

الضااااااوء. يكون المعدل الوزني Mwالوزن مسااااااااو للمعدل العددي ويعتمد ذلك على توزيع أو عادة أكبر

:الجزيئي للبوليمر. ويستبدل إلى توزيع الوزن الجزيئي عادة م النسبة

nM

Mw توزيع الوزن الجزيئي للبوليمر

170

للوزن الجزيئي للبوليمر (1.5 -50)والتي تدعى نساااااابة توزيع الوزن الجزيئي. وتتراوح هذه النساااااابة بي

ولنسبة انتشاره تأثير كبير على خواص البوليمر الفيزيائية والميكانيكية.

:The Texture of Polymers بنية البوليمرات 11-3

إن البنية الهندساااااية للساااااالسااااال البوليمرية تعتمد علة نوع الروابط التي تربط الذرات في السااااالسااااالة

االيزوميرات الفراغية أي وجود تراكيب السااايس والترانس، في الساااالسااال البوليمرية البوليمرية ولعل وجود

هو ابسط مثال على ذلك، وقد تأخذ السالسل البوليمرية وضعيات هندسية مختلفة بسبب الدوران حول الرابطة

وضاااعية منصاااهر. إن إمكانية حدو الحركة المأو المنفردة وخاصاااة عندما يكون البوليمر على هيئة محلول

لبعض أجزاء الساااالسااال البوليمرية وظهور الوضاااعيات الهندساااية المختلفة للساااالسااال البوليمرية تحدد طبيعة

خواص البوليمر الفيزيائية والميكانيكية كمرونة المطاط وصااااااالدة بعض البوليمرات األخرى، وما تقسااااااية

.د حرية حركة السالسل البوليمريةالمطاط )الفلكنة( لغرض زيادة صالدت وتقليل مرونت إال مثاال لتقيي

إن الحركة الموضااعية للسااالساال البوليمرية تعتمد اعتمادا كليا على درجة الحرارة. فلو تصااورنا مثال

منصااهر لبوليمر معي ، في المنصااهر تكون السااالساال البوليمرية حرة الحركة، ولهذا الساابب يكون المنصااهر

يساااتفاد م هذه الخاصاااية في تصااانيع البوليمرات وذلك بتحويلها إلى بهيئة ساااائل لزج قابل للحركة والتنقل. و

منصهر بتأثير التسخي المنتظم وم ثم ضغط المنصهر إلى قوالب معينة. فعند تبريد منصهر البوليمر يأخذ

البوليمر شااااكل القالب وتدعى هذه الطريقة م التصاااانيع بالقولبة. وعند خفض درجة حرارة المنصااااهر تتقيد

حركة االنتقالية للسالسل البوليمرية وتصب مقتصرة على الحركة الموضعية للسالسل كحركة بعض حرية ال

المجموعات المعوضااة وحركة نهايات السااالساال البوليمرية. ويرافق هذه التحوالت تغيرات كبيرة في صاافات

ي وتدعى درجة البوليمر الفيزيائية والميكانيكية فيتحول البوليمر م منصاااااهر لزج إلى منصاااااهر صااااالب قو

الحرارة التي يحصاااااال عندها هذا التغير بدرجة االنتقال الزجاجي وعندما تنخفض درجة الحرارة دون درجة

فتتقيد الحركة الموضعية ألجزاء السالسل البوليمرية والمجموعات المعوضة فيتحول )gT(االنتقال الزجاجي

وق درجة انتقال الزجاجي فيمتاز بالمرونة. البوليمر إلى مادة صلدة هشة. أما عندما يكون البوليمر ف

:مثال توضيحي

يمك مالحظة هذه التغيرات مع المطاط مثال ، فلو أخذنا المطاط البيوتيلي مثال ، الذي تبلح درجة انتقال

يكون مرنا مطاطيا الن هذه الدرجة ºC 25()ففي درجة حرارة الغرفة (ºC -= gT 50)الزجاجية حوالي

(ºC 100-) الحرارية هي فوق درجة انتقال الزجاجية. ولك عند تبريده بواساااااطة النيتروجي المساااااال إلى

فيتحول المطاط إلى مادة هشة سهلة التكسر ويفقد صفات المطاطية كليا .

بوليمرات تعاني عند تبريد منصااااهر إضااااافة إلى الحالة الزجاجية التي تمر بها البوليمرات فإن بعض ال

البوليمر وخاصاااااة عندما يكون التبريد بطيئا . إال أن ظاهرة التبلور في البوليمرات مقتصااااارة فقط على بعض

بات معينة لحدو التبلور كاالنتظام الفراغي للوحدة المتكررة، ناف م البوليمرات. إذ هنالك متطل األصاااااا

مجموعات المعوضاااة الموجودة على سااالسااالة البوليمر. إن التبلور في وخطية الساااالسااال البوليمرية وطبيعة ال

كاال خذ التبلور أشاااااا يأ ناطق غير المتبلورة وال ناطق متبلورة موزعة بي الم ئة م البوليمرات يكون على هي

هندسية ثابتة كما هو مالحظ مع بلورات المركبات العضوية وغير العضوية البسيطة.

171

Intermolecular Forces in Polymers بوليمراتالقوى الجزيئية في ال 11-4

:القوى بي جزيئات البوليمراتأو يوجد نوعان م الروابط

النوع األول: 11-4-1

الروابط األولية وهي المسؤولة ع ربط الذرات المكونة للسالسل البوليمرية مع بعضها وتمثل الروابط

وهذه الروابط هي التي تربط الوحدات التركيبية مع بعضااها. المشااتركة الغالبية المطلقة في معظم البوليمرات

ويمك إدراج األنواع التالية تحت هذا التعري .

لرابطة التساندية في البوليمراتا -1

والتي تنتج ع التسيياندية توجد في بعض البوليمرات غير العضااوية والشااب عضااوية نوع م الروابط

.لرابطة بزوج م االلكترونات إلى الذرة األخرىطريق من إحدى الذرتي المرتبطتي با

الرابطة األيونية في البوليمرات -2

أما الروابط األيونية فإنها غير مألوفة عادة في البوليمرات عدا في حالة اساااااتعمال بعض األيونات الثنائية

لطبيعية لغرض التكافؤ لغرض تقسية البوليمرات أي تشابك سالسلها مع بعضها، وخاصة بعض الراتنجات ا

تكوي بوليمرات متشاابكة، وقد أدخل هذا الصان م الروابط في صان م المواد تدعى باأليونوميرات، إذ

تمتاز هذه المواد بصفات ممتازة كالقوة والمرونة وقابليتها التالصقية الكبيرة ومقاومتها للدهون وتستعمل مثل

صناعة األحذية.هذه المواد في تغلي األغذية وكالواصق طبية وفي

الروابط الفلزية في البوليمرات -3

فإنها غير مألوفة لحد اآلن في مجال البوليمرات ولك تعتبر الروابط (فلز –فلز )أما الروابط الفلزية

مركب عضاااوي( األسااااس في إحدى أصاااناف البوليمرات –الموجودة في المركبات العضاااوية المعدنية )فلز

.ت الميتالوسي ، أي البوليمرت الفلزية المعدنية مثل بولي فثالوسياني المهمة المعروفة ببوليمرا

النوع الثاني: 11-4-2

بي أجزاء الساااالساااالة الواحدة. لهذه أو القوى الثانوية وتكون هذه القوى عادة بي السااااالساااال البوليمرية

د نوع آخر م الروابط في القوى تأثير بالح على معظم خواص البوليمرات الفيزيائية والميكانيكية. كما يوج

البوليمرات ناتجة ع التشااااابك الفيزيائي للسااااالساااال البوليمرية الطويلة. م أهم القوى الثانوية الموجودة بي

.ونذكر فيما يلي أنواع هذه القوى الثانوية قوى فاندرفالسجزيئات البوليمرات

قوى االستقطاب -1

مجموعات مسااتقطبة في ساالساالة البوليمر. يكون لمثل أو تنجم هذه القوى ع وجود جزيئات مسااتقطبة

المجموعات عزم قطبي أي يكون لها قطبان مختلفي الشااحنة. وهذا يؤدي إلى حدو تجاذ أو هذه الجزيئات

بي األقطا المختلة وإن هذا النوع م القوى يعتمد على درجة الحرارة.

:قوى الحث -2

سلة البوليمر، إذ تؤثر هذه المجموعات ويعود مصدر هذه القوى إلى وجود مجموعات سل مستقطبة في

المجموعات غير المسااااتقطبة فتؤدي إلى حدو اسااااتقطا جزئي في هذه أو على ما يحيط بها م الجزيئات

.المجموعات. وم الجدير بالذكر أن قوى الحث ال تعتمد على درجة الحرارةأو الجزيئات

172

:قوى االنتشار -3

المجموعااات الموجودة في أو ع م القوى إلى تغيير العزم القطبي للجزيئاااتيعود مصااااااادر هااذا النو

الجزيئات مع الزم ، إال أن محصاالة العزم القطبي تكون مساااوية للصاافر، ويرجع ساابب هذا التغيير في العزم

على القطبي إلى الوضااااااعيات االلكترونية المختلفة التي تتخذها االلكترونات حول نواة كل ذرة ألن هذا يؤثر

جاذ تدعى بقوى الت جاذ لذي يؤثر على حصااااااول قوى ت لذرات المجاورة وا ية ل مة االلكترون توزيع القي

ئات. إال أن هذه القوى تختفي في حالة وجود االنتشاااااااارية. إن هذا النوع م القوى موجود في معظم الجزي

.درجة الحرارة جزيئات مستقطبة قوية وإن هذه القوى االنتشارية ال تعتمد علىأو مجموعات

:الروابط الهيدروجينية -4

توجد هذه الروابط بي الذرات المرتبطة بذرة هيدروجي وذرة حاوية على مزدوج الكتروني ويكون

عالتي في نفس ية بي مجموعتي ف يدروجين قد تنشاااااااأ الروابط اله يدروجي . و باط م خالل ذرات اله االرت

تكون الروابط الهيدروجينية بي مجموعتي أو الهيدروجينية ضااام الجزيءالجزيء وتدعى حينئذ بالروابط

فعالتي موجودتي على جزيئي مختلفي وتدعى عندئذ بالروابط الهيدروجينية بي الجزيئات.

وم أهم المجموعااات القاااادرة على تكوي الروابط الهيااادروجينياااة هي مجموعااات الكربوكساااااايااال

)COOH( ومجموعات االميدات)2CONH-( واألمينات)2NH-( والهيدروكساااااايل)OH-( وغيرها. أن

فات البوليمرات تأثير كبير على صاااااا ية هذه المجموعات المسااااااتقطبة المكونة للروابط الهيدروجين لوجود

ية بي يدروجين طة اله قة الراب طا ية. وتتراوح كانيك ية والمي يائ ، ويتراوح (Kj/ mol 29.4 – 12.6)الفيز

.(cm 8-10× 3.2 – 8-10× 2.4)من هذه الروابط بي المدى الذي تعمل ض

تأثير القوى بين الجزيئات على خواص البوليمرات 11-5

إن للقوى الجزيئية تأثير كبير على خواص البوليمرات الفيزيائية كدرجة االنصااااااهار ودرجة االنتقال

عادة ع مقدار القوى الجزيئية في الزجاجي واللزوجة، والذوبان والثبات الحراري والتبلور وغيرها. يعبر

البوليمرات بداللة طاقة التماسااااااك والتي تعرف بأنها كمية الطاقة الالزمة إلبعاد جزيء م المادة في حالتها

الصاااااالبة إلى موقع بعيد ع الجزيئات المجاورة وتكون هذه الطاقة مقاسااااااة عادة لوحدة الحجوم أو السااااااائلة

كثافة طاقة التماساااك. وتكون هذه الطاقة عادة مكافئة لحرارة التبخر أو عيةوتدعى عندئذ بطاقة التماساااك النو

بالنسبة للمواد السائلة ومكافئة لحرارة التسامي بالنسبة للمواد الصلبة.

إن طاقة التماسااك بالنساابة للبوليمرات تختل نساابيا عما للمركبات البساايطة ألن البوليمرات تمتاز عادة

لية. لذلك فتكون طاقة التماسااااااك للجزيء الواحد كبيرة جدا حتى أكبر م طاقة الروابط بأوزانها الجزيئية العا

األساااااسااااية الموجودة في ساااالساااالة البوليمر. وعلي يبدأ جزيء البوليمر بالتفكك قبل أن يتطاير وينفصاااال ع

ودرجة انتقال الجزيئات األخرى. إن لطاقة التماساااك في البوليمرات تأثير كبير على درجة انصاااهار البوليمر

مدى اعتماد بعض الخواص الفيزيائية للبوليمر على كثافة طاقة التماسك. (4-11الجدول ) الزجاجي. ويبي

173

يمك حسا كثافة طاقة التماسك للبوليمرات م حاصل جمع كثافة طاقة التماسك للمجموعات المكونة

افة طاقة تماسااااااك المذيب القادر على انتفاخ لساااااالساااااالة البوليمر ويمك تعيينها عمليا باعتبارها مساااااااوية لكث

حساااااب (δ)البوليمر. ويعبر عادة ع قيم كثافة طاقة التماساااااك بداللة وسااااايط اإلذابة والذي يرمز ل بالرمز

:العالقة التالية δ= (كثافة طاقة التماسك) 2/1

تأثير كثافة طاقة التماسك على بعض الخواص الفيزيائية لبعض البوليمرات المهمة صناعيا :(4-11جدول )

أن: (4 -11-يالحظ في الجدول )

للبوليمرات المطاطية كثافة طاقة تماسااااااك منخفضااااااة نساااااابيا . أي أن القوى الجزيئية في هذه البوليمرات

عية.أن للجزيء حرية أكثر في الحركة الموضأو ضعيفة نسبيا

أما بالنساابة للبوليمرات البالسااتيكية الصاالدة فتكون كثافة طاقة التماسااك لها أعلى نساابيا أي تكون سااالساال

البوليمر اقل مرونة.

للبوليمرات الثال األخيرة طاقة تماسااااااك عالية جدا وذلك بساااااابب وجود مجموعات مسااااااتقطبة في هذه

ة والقوة، لذلك فإنها تكون مالئمة لصااااااناعة األلياف البوليمرات. فإن مثل هذه البوليمرات تمتاز بالمتان

الصناعية التي تتطلب مثل هذه الخصائص.

المحاضرة الحادية عشر

174

إضافات مدرس المقرر