بوليمر

الموسوعة الحرة

مظهر سلاسل البوليمر الخطية الحقيقية كما تم تسجيلها باستخدام مجهر القوة الذرية على سطح ما، تحت وسط سائل. يبلغ طول محيط السلسلة لهذا البوليمر حوالي 204  نانومتر؛ ويبلغ سمكها حوالي 0.4  نانومتر. [ 1 ]
تعريف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC)

البوليمر مادة تتكون من جزيئات ضخمة. [ 2 ] الجزيء الضخم هو جزيء ذو كتلة جزيئية نسبية عالية، ويتألف تركيبه أساسًا من تكرار وحدات متعددة مشتقة، فعليًا أو نظريًا، من جزيئات ذات كتلة جزيئية نسبية منخفضة. [ 3 ]

البوليمر ( يُلفظ / ˈpɒlɪmər / [ 4 ] [ 5 ] ) هو مادة تتكون من جزيئات ضخمة، أو جزيئات كبيرة ، تتألف بدورها من وحدات فرعية متكررة مشتقة من نوع واحد أو أكثر من المونومرات . [ 6 ] ونظرًا لتنوع خصائصها، [ 7 ] تلعب البوليمرات ، سواءً كانت اصطناعية أو طبيعية ، أدوارًا أساسية وواسعة الانتشار في حياتنا اليومية. [ 8 ] تتراوح البوليمرات من البلاستيك الاصطناعي المألوف ، مثل البوليسترين، إلى البوليمرات الحيوية الطبيعية ، مثل الحمض النووي والبروتينات ، التي تُعد أساسية للبنية والوظيفة البيولوجية. تُصنع البوليمرات، الطبيعية منها والاصطناعية، من خلال بلمرة العديد من الجزيئات الصغيرة، المعروفة باسم المونومرات . ينتج عن كتلتها الجزيئية الكبيرة ، مقارنةً بمركبات الجزيئات الصغيرة ، خصائص فيزيائية فريدة ، بما في ذلك المتانة ، والمرونة العالية ، واللزوجة المرنة ، والميل إلى تكوين هياكل غير متبلورة وشبه متبلورة بدلًا من البلورات .

تُدرس البوليمرات في مجالات علم البوليمرات (الذي يشمل كيمياء البوليمرات وفيزياء البوليمرات )، والفيزياء الحيوية ، وعلوم وهندسة المواد . تاريخيًا، كانت المنتجات الناتجة عن ارتباط الوحدات المتكررة بروابط كيميائية تساهمية هي محور التركيز الرئيسي لعلم البوليمرات. ويركز مجالٌ ناشئٌ هامٌ الآن على البوليمرات فوق الجزيئية المتكونة من روابط غير تساهمية . يُعد البولي إيزوبرين الموجود في مطاط اللاتكس مثالًا على البوليمر الطبيعي، بينما يُعد البوليسترين الموجود في الستايروفوم مثالًا على البوليمر الاصطناعي. في السياقات البيولوجية، تُعتبر جميع الجزيئات الحيوية الكبيرة تقريبًا - أي البروتينات (البولي أميدات)، والأحماض النووية (البولي نيوكليوتيدات)، والسكريات المتعددة - بوليمرية خالصة، أو تتكون في جزء كبير منها من مكونات بوليمرية.

رسم تخطيطي كرتوني لجزيئات البوليمر

أصل الكلمة

يُشتق مصطلح "البوليمر" من الكلمتين اليونانيتين πολύς (بولوس) بمعنى " كثير " و μέρος (ميروس) بمعنى " جزء " . وقد صاغ هذا المصطلح يونس جاكوب بيرزيليوس عام 1833 ، ولكن بتعريف يختلف عن تعريف الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) الحديث . [ 9 ] [ 10 ] وقد اقترح هيرمان شتاودينغر المفهوم الحديث للبوليمرات باعتبارها هياكل جزيئية ضخمة مرتبطة بروابط تساهمية عام 1920 ، [ 11 ] والذي أمضى العقد التالي في البحث عن أدلة تجريبية تدعم هذه الفرضية. [ 12 ]  

أمثلة شائعة

بنية سلسلة الستايرين-بوتادين ، من محاكاة جزيئية

البوليمرات نوعان: بوليمرات طبيعية وبوليمرات اصطناعية أو من صنع الإنسان .

طبيعي

استُخدمت مواد بوليمرية طبيعية مثل القنب ، والشيلاك ، والعنبر ، والصوف ، والحرير ، والمطاط الطبيعي لقرون. وهناك أنواع أخرى من البوليمرات الطبيعية، مثل السليلوز ، وهو المكون الرئيسي للخشب والورق.

بوليمر فضائي

الهيموغليسين (الذي كان يُطلق عليه سابقًا اسم الهيموليثين ) هو بوليمر فضائي وهو أول بوليمر من الأحماض الأمينية تم العثور عليه في النيازك . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

هندوسي

تتضمن قائمة البوليمرات الاصطناعية ، مرتبة تقريبًا حسب الطلب العالمي، البولي إيثيلين ، والبولي بروبيلين ، والبوليسترين ، وبولي فينيل كلوريد ، والمطاط الصناعي ، وراتنج فينول فورمالدهيد (أو الباكليت )، والنيوبرين ، والنايلون ، والبولي أكريلونيتريل ، و PVB ، والسيليكون ، وغيرها الكثير. ويُنتج أكثر من 330 مليون طن من هذه البوليمرات سنويًا (عام 2015). [ 16 ]

في أغلب الأحيان، يتكون الهيكل الأساسي للبوليمر المستخدم في صناعة البلاستيك، والمرتبط بشكل متواصل، من ذرات الكربون بشكل رئيسي . ومن الأمثلة البسيطة على ذلك البولي إيثيلين (المعروف أيضًا باسم "بوليثين")، الذي تتكون وحدته المتكررة أو مونومره من الإيثيلين . توجد العديد من البنى الأخرى؛ فعلى سبيل المثال، تُشكل عناصر مثل السيليكون موادًا مألوفة مثل السيليكونات، ومن أمثلتها معجون السيليكون (Silly Putty) ومواد منع التسرب المقاومة للماء في أنابيب السباكة. كما يتواجد الأكسجين بشكل شائع في الهياكل الأساسية للبوليمرات، مثل بولي إيثيلين جليكول ، والسكريات المتعددة (في روابط جليكوسيدية )، والحمض النووي ( DNA) (في روابط فوسفودايستر ).

توليف

تصنيف تفاعلات البلمرة

البلمرة هي عملية دمج العديد من الجزيئات الصغيرة المعروفة باسم المونومرات في سلسلة أو شبكة مرتبطة بروابط تساهمية. خلال عملية البلمرة، قد تفقد بعض المجموعات الكيميائية من كل مونومر. يحدث هذا في بلمرة بوليستر PET . المونومرات هي حمض التيريفثاليك (HOOC - C6H4 - COOH) والإيثيلين جليكول (HO -CH2-CH2 - OH ) ، لكن الوحدة المتكررة هي -OC - C6H4 - COO - CH2 - CH2 - O- ، والتي تُمثل اتحاد المونومرين مع فقدان جزيئين من الماء . يُعرف الجزء المميز من كل مونومر الذي يُدمج في البوليمر بالوحدة المتكررة أو بقايا المونومر.

تنقسم طرق التخليق عمومًا إلى فئتين: بلمرة النمو التدريجي وبلمرة السلسلة . [ 17 ] ويكمن الفرق الأساسي بينهما في أن بلمرة السلسلة تُضاف المونومرات إلى السلسلة واحدة تلو الأخرى فقط، [ 18 ] كما هو الحال في البوليسترين ، بينما في بلمرة النمو التدريجي، قد تتحد سلاسل المونومرات مع بعضها البعض مباشرةً، [ 19 ] كما هو الحال في البوليستر . ويمكن تقسيم بلمرة النمو التدريجي إلى بلمرة التكثيف ، حيث يتكون ناتج ثانوي ذو كتلة مولية منخفضة في كل خطوة من خطوات التفاعل، وبلمرة الإضافة .

مثال على بلمرة السلسلة: بلمرة جذرية للستايرين، R هو الجذر البادئ، P هو جذر سلسلة بوليمر آخر ينهي السلسلة المتكونة عن طريق إعادة التركيب الجذري.

لا تندرج الطرق الحديثة، مثل بلمرة البلازما، ضمن أي من الفئتين بشكل واضح. يمكن إجراء تفاعلات البلمرة الاصطناعية بوجود عامل مساعد أو بدونه . ويُعدّ التخليق المختبري للبوليمرات الحيوية، وخاصة البروتينات ، مجالًا خصبًا للبحث المكثف.

التخليق البيولوجي

البنية المجهرية لجزء من بوليمر حيوي مزدوج الحلزون من الحمض النووي

توجد ثلاث فئات رئيسية من البوليمرات الحيوية: السكريات المتعددة ، والببتيدات المتعددة ، والنيوكليوتيدات المتعددة . في الخلايا الحية، قد تُصنّع هذه البوليمرات عبر عمليات إنزيمية، مثل تكوين الحمض النووي DNA بواسطة إنزيم بوليميراز الحمض النووي DNA . يتضمن تصنيع البروتينات عمليات إنزيمية متعددة لنسخ المعلومات الوراثية من الحمض النووي DNA إلى الحمض النووي RNA ، ثم ترجمة هذه المعلومات لتصنيع البروتين المطلوب من الأحماض الأمينية . قد يخضع البروتين لتعديلات إضافية بعد الترجمة لتوفير البنية والوظيفة المناسبتين. وهناك بوليمرات حيوية أخرى مثل المطاط ، والسوبرين ، والميلانين ، واللجنين .

تعديل البوليمرات الطبيعية

كانت البوليمرات الطبيعية ، مثل القطن والنشا والمطاط، موادًا مألوفة لسنوات قبل ظهور البوليمرات الاصطناعية، مثل البولي إيثيلين والبيرسبكس ، في الأسواق. ويتم تصنيع العديد من البوليمرات ذات الأهمية التجارية عن طريق التعديل الكيميائي للبوليمرات الطبيعية. ومن الأمثلة البارزة على ذلك تفاعل حمض النيتريك مع السليلوز لتكوين نيتروسليلوز ، وتكوين المطاط المُفلكن بتسخين المطاط الطبيعي في وجود الكبريت . وتشمل طرق تعديل البوليمرات الأكسدة والتشابك والتغطية الطرفية .

بناء

يمكن وصف بنية المادة البوليمرية على مستويات طولية مختلفة، بدءًا من مستوى النانومتر الفرعي وصولًا إلى المستوى العياني. في الواقع، توجد تسلسلات هرمية من البنى، حيث تُشكل كل مرحلة الأساس للمرحلة التي تليها. [ 20 ] نقطة البداية لوصف بنية البوليمر هي تحديد هوية المونومرات المكونة له. بعد ذلك، يصف التركيب المجهري ترتيب هذه المونومرات داخل البوليمر على مستوى السلسلة الواحدة. يحدد التركيب المجهري إمكانية تكوين البوليمر لأطوار ذات ترتيبات مختلفة، على سبيل المثال من خلال التبلور ، أو الانتقال الزجاجي ، أو انفصال الطور المجهري . [ 21 ] تلعب هذه الخصائص دورًا رئيسيًا في تحديد الخواص الفيزيائية والكيميائية للبوليمر.

المونومرات والوحدات المتكررة

تُعدّ هوية الوحدات المتكررة (بقايا المونومر، والمعروفة أيضًا باسم "الميرات") التي تُكوّن البوليمر أولى سماته وأهمها. وتعتمد تسمية البوليمرات عمومًا على نوع بقايا المونومر المكونة له. يُعرف البوليمر الذي يحتوي على نوع واحد فقط من الوحدات المتكررة باسم البوليمر المتجانس ، بينما يُعرف البوليمر الذي يحتوي على نوعين أو أكثر من الوحدات المتكررة باسم البوليمر المشترك . [ 22 ] أما البوليمر الثلاثي فهو بوليمر مشترك يحتوي على ثلاثة أنواع من الوحدات المتكررة. [ 23 ]

يتكون البوليسترين فقط من وحدات متكررة أساسها الستايرين ، ويُصنف على أنه بوليمر متجانس. أما بولي إيثيلين تيريفثالات ، فرغم إنتاجه من مونومرين مختلفين ( إيثيلين جليكول وحمض التيريفثاليك )، يُعتبر عادةً بوليمرًا متجانسًا لأنه يتكون من نوع واحد فقط من الوحدات المتكررة. بينما يحتوي إيثيلين فينيل أسيتات على أكثر من نوع واحد من الوحدات المتكررة، وهو بوليمر مشترك. تتكون بعض البوليمرات البيولوجية من مجموعة متنوعة من بقايا المونومرات المختلفة ولكنها مترابطة بنيويًا؛ فعلى سبيل المثال، تتكون عديدات النوكليوتيدات، مثل الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA)، من أربعة أنواع من وحدات النوكليوتيدات الفرعية .

البوليمرات المتجانسة والبوليمرات المشتركة (أمثلة)
بوليمر متجانس من البوليسترينبوليمر متجانس من متعدد ثنائي ميثيل سيلوكسان ، وهو نوع من السيليكون . تتكون السلسلة الرئيسية من ذرات السيليكون والأكسجين.يحتوي البوليمر المتجانس بولي إيثيلين تيريفثالات على وحدة تكرار واحدة فقط .مطاط الستايرين-بوتادين كوبوليمر : تشكل الوحدات المتكررة القائمة على الستايرين و1,3 -بوتادين وحدتين متكررتين، يمكن أن تتبادل بأي ترتيب في الجزيء الكبير، مما يجعل البوليمر بالتالي كوبوليمر عشوائي.

يُعرف البوليمر الذي يحتوي على وحدات فرعية قابلة للتأين (مثل مجموعات الكربوكسيل المتدلية) باسم البوليمر الإلكتروليتي أو الأيونومر ، عندما يكون جزء الوحدات القابلة للتأين كبيرًا أو صغيرًا على التوالي.

البنية المجهرية

تتعلق البنية المجهرية للبوليمر (والتي تُسمى أحيانًا التكوين) بالترتيب الفيزيائي لبقايا المونومر على طول السلسلة الرئيسية. [ 24 ] هذه هي عناصر بنية البوليمر التي تتطلب كسر رابطة تساهمية لتغييرها. يمكن إنتاج بنى بوليمرية متنوعة اعتمادًا على المونومرات وظروف التفاعل: قد يتكون البوليمر من جزيئات ضخمة خطية تحتوي كل منها على سلسلة واحدة غير متفرعة. في حالة البولي إيثيلين غير المتفرع، تكون هذه السلسلة عبارة عن ألكان عادي طويل السلسلة . توجد أيضًا جزيئات ضخمة متفرعة ذات سلسلة رئيسية وسلاسل جانبية، وفي حالة البولي إيثيلين، تكون السلاسل الجانبية عبارة عن مجموعات ألكيل . على وجه الخصوص، يمكن أن تكون الجزيئات الضخمة غير المتفرعة في الحالة الصلبة شبه بلورية، بينما تكون أجزاء السلسلة البلورية مُظللة باللون الأحمر في الشكل أدناه.

بينما تُصنف البوليمرات المتفرعة وغير المتفرعة عادةً ضمن المواد اللدائن الحرارية، فإن العديد من المطاطات تتميز بروابط متقاطعة واسعة النطاق بين "السلاسل الرئيسية". أما الروابط المتقاطعة الضيقة، فتؤدي إلى المواد المتصلبة حرارياً . وتظهر الروابط المتقاطعة والفروع كنقاط حمراء في الأشكال. وتكون البوليمرات المتفرعة بكثافة غير متبلورة، وتتفاعل جزيئاتها في المادة الصلبة بشكل عشوائي.

جزيء ضخم خطي غير متفرعجزيء كبير متفرعبنية شبه بلورية لبوليمر غير متفرعبوليمر متشابك قليلاً ( مطاط صناعي )بوليمر عالي التشابك (بوليمر متصلب حرارياً )

بنية البوليمر

نقطة تفرع في البوليمر

تُعدّ البنية والشكل من أهمّ السمات الميكروية للبوليمر، إذ يرتبطان بكيفية انحراف نقاط التفرّع عن السلسلة الخطية البسيطة. [ 25 ] يتكوّن جزيء البوليمر المتفرّع من سلسلة رئيسية مع سلسلة جانبية واحدة أو أكثر، أو فروع. تشمل أنواع البوليمرات المتفرّعة: البوليمرات النجمية ، والبوليمرات المشطية ، وفرش البوليمر ، والبوليمرات المتفرّعة ، وبوليمرات السلم ، والمتفرعات . [ 25 ] كما توجد بوليمرات ثنائية الأبعاد (2DP) تتكوّن من وحدات متكررة مستوية طوبولوجيًا. تؤثر بنية البوليمر على العديد من خصائصه الفيزيائية، بما في ذلك لزوجة المحلول، ولزوجة المصهور، والذوبانية في مختلف المذيبات، ودرجة حرارة التحوّل الزجاجي، وحجم لفائف البوليمر الفردية في المحلول. يمكن استخدام تقنيات متنوّعة لتصنيع مادة بوليمرية ذات بنى مختلفة، مثل البلمرة الحية .

طول السلسلة

إحدى الطرق الشائعة للتعبير عن طول السلسلة هي درجة البلمرة ، التي تحدد عدد المونومرات المدمجة في السلسلة. [ 26 ] [ 27 ] وكما هو الحال مع الجزيئات الأخرى، يمكن التعبير عن حجم البوليمر أيضًا بدلالة الوزن الجزيئي . ولأن تقنيات البلمرة الاصطناعية تُنتج عادةً توزيعًا إحصائيًا لأطوال السلاسل، يُعبَّر عن الوزن الجزيئي بدلالة المتوسطات المرجحة. ويُعدّ كل من متوسط ​​الوزن الجزيئي العددي ( Mn ) ومتوسط ​​الوزن الجزيئي الوزني ( Mw ) الأكثر شيوعًا. [ 28 ] [ 29 ] وتُعرف نسبة هاتين القيمتين ( Mw / Mn ) بالتشتت ( Đ ) ، الذي يُستخدم عادةً للتعبير عن مدى اتساع توزيع الوزن الجزيئي. [ 30 ]

تعتمد الخصائص الفيزيائية للبوليمر [ 31 ] بشكل كبير على طول سلسلة البوليمر (أو ما يعادلها، الوزن الجزيئي). [ 32 ] ومن الأمثلة المهمة على النتائج الفيزيائية للوزن الجزيئي هو تغير اللزوجة ( مقاومة التدفق) في المصهور. [ 33 ] تأثير متوسط ​​الوزن الجزيئي (مw{\displaystyle M_{w}}) على لزوجة الذوبان (η{\displaystyle \eta }يعتمد ذلك على ما إذا كان وزن البوليمر أعلى أو أدنى من بداية التشابك . أقل من الوزن الجزيئي للتشابك ،η∼مw1{\displaystyle \eta \sim {M_{w}}^{1}}، بينما فوق الوزن الجزيئي للتشابك،η∼مw3.4{\displaystyle \eta \sim {M_{w}}^{3.4}}في الحالة الأخيرة، تؤدي زيادة طول سلسلة البوليمر عشرة أضعاف إلى زيادة اللزوجة بأكثر من ألف ضعف. [ 34 ] كما أن زيادة طول السلسلة تميل إلى تقليل حركتها، وزيادة قوتها ومتانتها، ورفع درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg ) . [ 35 ] ويعود ذلك إلى زيادة التفاعلات بين السلاسل، مثل قوى فان دير فالس والتشابكات ، التي تصاحب زيادة طول السلسلة. [ 36 ] [ 37 ] وتساهم هذه التفاعلات في تثبيت السلاسل الفردية بقوة أكبر في موضعها، ومقاومة التشوهات وتفكك المصفوفة، سواء عند الإجهادات العالية أو درجات الحرارة المرتفعة.

ترتيب المونومرات في البوليمرات المشتركة

تُصنف البوليمرات المشتركة إما إلى بوليمرات مشتركة إحصائية، أو بوليمرات مشتركة متناوبة، أو بوليمرات مشتركة كتلية، أو بوليمرات مشتركة مطعمة، أو بوليمرات مشتركة متدرجة. في الشكل التخطيطي أدناه، يرمز الرمزان Ⓐ و Ⓑ إلى وحدتي التكرار .

كوبوليمر إحصائيالبوليمر العشوائيبوليمر متدرجكوبوليمر متدرجبوليمر Pfropfcopolymerكوبوليمر مطعم
كوبوليمر بديلالبوليمر المتناوببلوككوبوليمرالبوليمر المتجانس
  • تحتوي البوليمرات المتناوبة على اثنين من بقايا المونومر المتناوبة بانتظام: [ 38 ] (AB)ن . ومن الأمثلة على ذلك البوليمر المشترك متساوي المولات منالستايرينوأنهيدريدالماليك،والذي يتكون عن طريق بلمرة النمو المتسلسل للجذور الحرة. [ 39 ] ويمكن اعتبار البوليمر المشترك ذو النمو التدريجي، مثلالنايلون 66،بوليمرًا مشتركًا متناوبًا تمامًا من بقايا ثنائي الأمين وثنائي الحمض، ولكنه غالبًا ما يوصف بأنه بوليمر متجانس بوحدة تكرار تتكون من بقايا ثنائية من أمين واحد وحمض واحد. [ 40 ]
  • تحتوي البوليمرات الدورية المشتركة على أكثر من نوعين من وحدات المونومر في تسلسل منتظم. [ 41 ]
  • تتميز البوليمرات المشتركة الإحصائية بترتيب بقايا المونومر وفقًا لقاعدة إحصائية. ويُطلق على البوليمر المشترك الإحصائي الذي يكون فيه احتمال وجود نوع معين من بقايا المونومر عند نقطة معينة في السلسلة مستقلًا عن أنواع بقايا المونومر المحيطة به، اسم البوليمر المشترك العشوائي الحقيقي . [ 42 ] [ 43 ] على سبيل المثال، يُعد البوليمر المشترك لنمو السلسلة المكون من كلوريد الفينيل وأسيتات الفينيل عشوائيًا. [ 39 ]
  • تتكون البوليمرات المتجانسة من سلاسل طويلة من وحدات مونومرية مختلفة. [ 39 ] [ 40 ] تُسمى البوليمرات التي تحتوي على كتلتين أو ثلاث كتل من نوعين كيميائيين مختلفين (مثل A وB) بوليمرات ثنائية الكتل وبوليمرات ثلاثية الكتل، على التوالي. أما البوليمرات التي تحتوي على ثلاث كتل، كل منها من نوع كيميائي مختلف (مثل A وB وC) فتُسمى بوليمرات ثلاثية الكتل.
  • تحتوي البوليمرات المطعمة أو المطعّمة على سلاسل جانبية أو فروع ذات وحدات متكررة تختلف في تركيبها أو تكوينها عن السلسلة الرئيسية. [ 40 ] تُضاف هذه الفروع إلى جزيء كبير ذي سلسلة رئيسية مُشكّلة مسبقًا. [ 39 ]

يمكن تنظيم المونومرات داخل البوليمر المشترك على طول السلسلة الرئيسية بطرق متنوعة. يُطلق على البوليمر المشترك الذي يحتوي على ترتيب مُتحكم به من المونومرات اسم البوليمر المُتحكم في تسلسله . [ 44 ] تُعد البوليمرات المشتركة المتناوبة والدورية والكتلية أمثلة بسيطة على البوليمرات المُتحكم في تسلسلها .

التكتيك

تصف التكتيكية التركيب الفراغي النسبي للمراكز الكيرالية في الوحدات البنائية المتجاورة داخل الجزيء الكبير. وهناك ثلاثة أنواع من التكتيكية: متساوية التكتيكية (جميع البدائل على نفس الجانب)، وغير متساوية التكتيكية (وضع عشوائي للبدائل)، ومتناوبة التكتيكية (وضع متبادل للبدائل).

متساوي التكتيكمتناظرتكتيكي (أي عشوائي)

علم التشكل

يصف شكل البوليمر عمومًا ترتيب سلاسل البوليمر ونظامها على المستوى الميكروسكوبي في الفراغ. وترتبط الخصائص الفيزيائية الكلية للبوليمر بالتفاعلات بين سلاسل البوليمر.

بوليمر ذو اتجاه عشوائيتشابك العديد من البوليمرات
البولي إيثيلين: شكل متعرج للجزيئات في سلاسل متراصة بإحكامصفيحة ذات جزيئات رابطةالكريات
حلزون البولي بروبيلينبارا -أراميد ، منقطة باللون الأحمر: روابط هيدروجينية
  • تتميز البوليمرات الخطية ذات البنية الدورية، والتفرع المنخفض، والانتظام الفراغي (أي غير العشوائية)، ببنية شبه بلورية في الحالة الصلبة. [ 45 ] في البوليمرات البسيطة (مثل البولي إيثيلين)، تتواجد السلاسل في البلورة بشكل متعرج. تشكل العديد من التكوينات المتعرجة تجمعات كثيفة من السلاسل، تُسمى البلورات أو الصفائح. تكون الصفائح أرق بكثير من طول البوليمرات (غالبًا حوالي 10  نانومتر). [ 46 ] تتشكل هذه الصفائح من خلال طي منتظم إلى حد ما لسلسلة جزيئية واحدة أو أكثر. توجد بنى غير متبلورة بين الصفائح. يمكن أن تؤدي الجزيئات الفردية إلى تشابكات بين الصفائح، ويمكنها أيضًا أن تشارك في تكوين صفيحتين (أو أكثر) (سلاسل تُسمى حينها جزيئات الربط). تشكل عدة صفائح بنية فوقية، تُسمى الكروية ، غالبًا ما يتراوح قطرها بين 0.05 و1  مليمتر. [ 46 ]
يؤثر نوع وترتيب البقايا (الوظيفية) للوحدات المتكررة على درجة التبلور وقوة الروابط التكافؤية الثانوية، أو يحددها. في البولي بروبيلين المتساوي التكتيك، تشكل الجزيئات حلزونًا. وكما هو الحال في التكوين المتعرج، تسمح هذه الحلزونات بتراص كثيف للسلاسل. وتحدث تفاعلات بين جزيئية قوية بشكل خاص عندما تسمح بقايا الوحدات المتكررة بتكوين روابط هيدروجينية ، كما هو الحال في بارا -أراميد . قد يؤدي تكوين ارتباطات قوية داخل الجزيء إلى إنتاج حالات مطوية متنوعة لسلاسل خطية مفردة ذات بنية دائرية مميزة . وتعتمد درجة التبلور والبنية الفوقية دائمًا على ظروف تكوينها، انظر أيضًا: تبلور البوليمرات . بالمقارنة مع البنى غير المتبلورة، تؤدي البنى شبه المتبلورة إلى صلابة وكثافة ودرجة انصهار ومقاومة أعلى للبوليمر.
  • البوليمرات المتشابكة: البوليمرات المتشابكة ذات الشبكة الواسعة هي بوليمرات مرنة ولا يمكن صهرها (على عكس اللدائن الحرارية )؛ فتسخين البوليمرات المتشابكة يؤدي فقط إلى تحللها . أما اللدائن الحرارية المرنة ، من ناحية أخرى، فهي متشابكة فيزيائيًا بشكل عكسي ويمكن صهرها. تُعد البوليمرات المتجانسة الكتلية، التي يكون فيها جزء صلب من البوليمر ذا ميل للتبلور وجزء لين ذو بنية غير متبلورة، أحد أنواع اللدائن الحرارية المرنة: تضمن الأجزاء الصلبة تشابكًا فيزيائيًا واسع النطاق.
بوليمر متشابك ذو شبكة واسعة (مطاط صناعي) بوليمر متشابك واسع الشبكة (مطاط صناعي) تحت إجهاد الشدالبلورات كمواقع للربط المتشابك: نوع واحد من المطاط اللدائني الحراري مطاط لدن حراري شبه بلوري تحت إجهاد الشد

التبلور

عند تطبيق مصطلح "بلوري" على البوليمرات، يكون استخدامه غامضًا إلى حد ما. في بعض الحالات، يُستخدم المصطلح بنفس طريقة استخدامه في علم البلورات التقليدي . على سبيل المثال، يمكن تعريف بنية بروتين أو عديد نيوكليوتيد بلوري، كعينة مُحضّرة لعلم البلورات بالأشعة السينية ، من خلال وحدة خلية تقليدية تتكون من جزيء بوليمر واحد أو أكثر، بأبعاد خلية تبلغ مئات الأنجستروم أو أكثر. يمكن وصف البوليمر الاصطناعي بأنه بلوري بشكل عام إذا احتوى على مناطق ذات ترتيب ثلاثي الأبعاد على مقياس ذري (بدلاً من مقياس جزيئي ضخم)، وينشأ هذا الترتيب عادةً من طي أو تكديس السلاسل المتجاورة داخل الجزيء. قد تتكون البوليمرات الاصطناعية من مناطق بلورية وغير بلورية؛ ويمكن التعبير عن درجة التبلور من خلال نسبة الوزن أو الحجم للمادة البلورية. قليل من البوليمرات الاصطناعية بلورية تمامًا. تتميز بلورية البوليمرات بدرجة تبلورها، والتي تتراوح من الصفر للبوليمر غير البلوري تمامًا إلى الواحد للبوليمر البلوري النظري تمامًا. تتميز البوليمرات ذات المناطق الميكروكريستالية عمومًا بصلابة أكبر (قابلية أكبر للانحناء دون انكسار) ومقاومة أعلى للصدمات مقارنةً بالبوليمرات غير المتبلورة تمامًا. [ 47 ] تميل البوليمرات ذات درجة التبلور القريبة من الصفر أو الواحد إلى أن تكون شفافة، بينما تميل البوليمرات ذات درجات التبلور المتوسطة إلى أن تكون معتمة بسبب تشتت الضوء بواسطة المناطق البلورية أو الزجاجية. بالنسبة للعديد من البوليمرات، قد يرتبط التبلور أيضًا بانخفاض الشفافية.

تشكيل السلسلة

يُعبَّر عن الحيز الذي تشغله جزيئات البوليمر عمومًا بنصف قطر الدوران ، وهو متوسط ​​المسافة من مركز كتلة السلسلة إلى السلسلة نفسها. ويمكن التعبير عنه أيضًا بالحجم المُنتشر ، وهو الحجم الذي تشغله سلسلة البوليمر ويتناسب طرديًا مع مكعب نصف قطر الدوران. [ 48 ] وتُعد السلاسل المثالية أبسط النماذج النظرية للبوليمرات في الحالة المنصهرة غير المتبلورة .

تم تأكيد التكوين العشوائي (السلسلة المثالية) لسلاسل البوليمر الخطية في الحالة المنصهرة تجريبياً في سبعينيات القرن الماضي باستخدام تشتت النيوترونات بزاوية صغيرة (SANS)، بمجرد توفر أول أجهزة حيود SANS، وتعتبر هذه النتيجة واحدة من الإنجازات البارزة في فيزياء البوليمرات. [ 49 ]

ملكيات

تعتمد خصائص البوليمرات على بنيتها، وتُصنّف إلى فئات وفقًا لأسسها الفيزيائية. تصف العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية سلوك البوليمر كمادة ماكروسكوبية متصلة. تُصنّف هذه الخصائص إلى خصائص كلية، أو خصائص مكثفة، وفقًا للديناميكا الحرارية .

الخواص الميكانيكية

عينة من البولي إيثيلين تعرضت للتضييق تحت تأثير الشد

تُعدّ الخصائص الأساسية للبوليمر هي الأكثر أهمية في الاستخدام النهائي. هذه هي الخصائص التي تحدد كيفية تصرف البوليمر فعلياً على المستوى العياني.

قوة الشد

تُحدد قوة الشد للمادة مقدار الإجهاد الاستطالي الذي تتحمله قبل أن تنكسر. [ 50 ] [ 51 ] وهذا أمر بالغ الأهمية في التطبيقات التي تعتمد على القوة الفيزيائية أو متانة البوليمر. فعلى سبيل المثال، يتحمل الشريط المطاطي ذو قوة الشد الأعلى وزنًا أكبر قبل أن ينقطع. وبشكل عام، تزداد قوة الشد مع طول سلسلة البوليمر ودرجة تشابكها .

معامل يونغ للمرونة

يُحدد معامل يونغ مرونة البوليمر. ويُعرَّف، عند الانفعالات الصغيرة ، بأنه نسبة معدل تغير الإجهاد إلى الانفعال. ومثل قوة الشد، يُعد هذا المعامل ذا أهمية بالغة في تطبيقات البوليمرات التي تتضمن الخصائص الفيزيائية للبوليمرات، مثل الأربطة المطاطية. ويعتمد المعامل بشدة على درجة الحرارة. أما اللزوجة المرنة فتصف استجابة مرنة معقدة تعتمد على الزمن، والتي تُظهر تخلفًا في منحنى الإجهاد-الانفعال عند إزالة الحمل. ويقيس التحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) هذا المعامل المعقد عن طريق تذبذب الحمل وقياس الانفعال الناتج كدالة للزمن.

خصائص النقل

تصف خصائص النقل ، مثل الانتشارية، مدى سرعة حركة الجزيئات عبر مصفوفة البوليمر. وتُعد هذه الخصائص بالغة الأهمية في العديد من تطبيقات البوليمرات في صناعة الأغشية الرقيقة والأغشية.

تتحرك الجزيئات الكبيرة الفردية من خلال عملية تُسمى الزحف ، حيث تُقيّد كل جزيئة سلسلة بتشابكات مع السلاسل المجاورة لتتحرك داخل أنبوب افتراضي. يمكن لنظرية الزحف أن تفسر ديناميكيات جزيئات البوليمر ومرونتها اللزجة . [ 52 ]

سلوك الطور

التبلور والانصهار

التحولات الحرارية في البوليمرات (أ) غير المتبلورة و (ب) شبه المتبلورة، ممثلةً بآثار من قياس المسح الحراري التفاضلي . مع ارتفاع درجة الحرارة، تخضع كل من البوليمرات غير المتبلورة وشبه المتبلورة لتحول زجاجي ( Tg ). لا تُظهر البوليمرات غير المتبلورة (أ) تحولات طورية أخرى ، بينما تخضع البوليمرات شبه المتبلورة (ب) للتبلور والانصهار (عند درجتي حرارة Tc و Tm على التوالي ).

اعتمادًا على تركيبها الكيميائي، قد تكون البوليمرات شبه بلورية أو غير بلورية. تخضع البوليمرات شبه البلورية لعمليات التبلور والانصهار ، بينما لا تخضع لها البوليمرات غير البلورية. في البوليمرات، لا يشير التبلور والانصهار إلى تحولات طورية بين الحالة الصلبة والسائلة، كما هو الحال في الماء أو السوائل الجزيئية الأخرى. بل يشيران إلى التحولات الطورية بين حالتين صلبتين ( أي شبه بلورية وغير بلورية). يحدث التبلور فوق درجة حرارة التحول الزجاجي ( Tg ) وتحت درجة حرارة الانصهار ( Tm ) .

الانتقال الزجاجي

تخضع جميع البوليمرات (غير المتبلورة أو شبه المتبلورة) لتحولات زجاجية . تُعد درجة حرارة التحول الزجاجي ( Tg ) معيارًا فيزيائيًا بالغ الأهمية في تصنيع البوليمرات ومعالجتها واستخدامها. عند درجة حرارة أقل من Tg ، تتوقف الحركة الجزيئية وتصبح البوليمرات هشة وزجاجية. أما عند درجة حرارة أعلى من Tg ، فتنشط الحركة الجزيئية وتصبح البوليمرات مطاطية ولزجة. يمكن التحكم بدرجة حرارة التحول الزجاجي عن طريق تغيير درجة التفرع أو التشابك في البوليمر أو بإضافة الملدنات . [ 53 ]

بينما يُعدّ كلٌّ من التبلور والانصهار تحولات طورية من الدرجة الأولى ، فإنّ التحول الزجاجي ليس كذلك. [ 54 ] يشترك التحول الزجاجي في بعض خصائص التحولات الطورية من الدرجة الثانية (مثل عدم الاستمرارية في السعة الحرارية، كما هو موضح في الشكل)، ولكنه لا يُعتبر عمومًا تحولًا ديناميكيًا حراريًا بين حالتي اتزان.

سلوك المزج

مخطط طوري لسلوك المزج النموذجي لمحاليل البوليمر ذات التفاعلات الضعيفة، يوضح منحنيات الانفصال الطوري ومنحنيات التعايش الثنائي.

بشكل عام، تكون مخاليط البوليمرات أقل قابلية للامتزاج بكثير من مخاليط المواد الجزيئية الصغيرة . ويعود هذا التأثير إلى أن القوة الدافعة للخلط عادةً ما تكون الإنتروبيا ، وليس طاقة التفاعل. بعبارة أخرى، لا تُشكّل المواد القابلة للامتزاج محلولًا عادةً لأن تفاعلها مع بعضها البعض أفضل من تفاعلها الذاتي، بل بسبب زيادة الإنتروبيا، وبالتالي الطاقة الحرة، المرتبطة بزيادة الحجم المتاح لكل مكون. تتناسب هذه الزيادة في الإنتروبيا طرديًا مع عدد الجزيئات (أو المولات) التي يتم خلطها. ولأن جزيئات البوليمرات أكبر حجمًا بكثير، وبالتالي تتمتع عمومًا بأحجام نوعية أعلى بكثير من الجزيئات الصغيرة، فإن عدد الجزيئات الداخلة في خليط البوليمرات أقل بكثير من عددها في خليط الجزيئات الصغيرة ذي الحجم نفسه. من ناحية أخرى، تكون طاقة الخلط متقاربة على أساس الحجم لمخاليط البوليمرات والجزيئات الصغيرة. وهذا يميل إلى زيادة الطاقة الحرة للخلط في محاليل البوليمرات، مما يجعل الذوبان أقل تفضيلًا، وبالتالي يجعل توفر المحاليل المركزة من البوليمرات أقل بكثير من توفر محاليل الجزيئات الصغيرة.

علاوة على ذلك، فإن سلوك الطور في محاليل ومخاليط البوليمرات أكثر تعقيدًا من سلوك الطور في مخاليط الجزيئات الصغيرة. فبينما تُظهر معظم محاليل الجزيئات الصغيرة انتقالًا طوريًا عند درجة حرارة حرجة عليا (UCST)، حيث يحدث انفصال الطور عند التبريد، تُظهر مخاليط البوليمرات عادةً انتقالًا طوريًا عند درجة حرارة حرجة دنيا (LCST)، حيث يحدث انفصال الطور عند التسخين.

في المحاليل المخففة، تتحدد خصائص البوليمر بالتفاعل بين المذيب والبوليمر. في المذيب الجيد، يبدو البوليمر منتفخًا ويشغل حجمًا كبيرًا. في هذه الحالة، تسود قوى التجاذب بين جزيئات المذيب ووحدات المونومر على التفاعلات داخل الجزيئية. أما في المذيب الرديء، فتسود قوى التجاذب داخل الجزيئية، مما يؤدي إلى انكماش السلسلة. في حالة المذيب ثيتا ، أو حالة محلول البوليمر حيث تصبح قيمة معامل الفيروس الثاني صفرًا، يتوازن التنافر بين جزيئات البوليمر والمذيب تمامًا مع التجاذب داخل الجزيئي بين وحدات المونومر. في ظل شرط ثيتا (المعروف أيضًا بشرط فلوري )، يتصرف البوليمر كشكل لولبي عشوائي مثالي . يُعرف الانتقال بين الحالتين بانتقال اللولب-الكرة .

إضافة الملدنات

يؤدي استخدام الملدنات عادةً إلى خفض درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg ) وزيادة مرونة البوليمر. كما تُعدّل إضافة الملدن اعتماد درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg ) على معدل التبريد. [ 55 ] ويمكن أن تتغير حركة السلسلة بشكل أكبر إذا شكّلت جزيئات الملدن روابط هيدروجينية. الملدنات هي جزيئات صغيرة تشبه البوليمر كيميائيًا، وتُحدث فجوات بين سلاسل البوليمر لزيادة حركتها وتقليل التفاعلات بينها. ومن الأمثلة الجيدة على عمل الملدنات ما يتعلق ببولي فينيل كلوريد (PVC). يُستخدم بولي فينيل كلوريد غير الملدن (uPVC) في صناعة الأنابيب، حيث لا يحتوي على ملدنات لأنه يجب أن يظل قويًا ومقاومًا للحرارة. أما بولي فينيل كلوريد الملدن (PVC) فيُستخدم في صناعة الملابس لمرونته. كما تُضاف الملدنات إلى بعض أنواع أغلفة التغليف لزيادة مرونة البوليمر.

الخواص الكيميائية

تلعب قوى التجاذب بين سلاسل البوليمر دورًا كبيرًا في تحديد خصائصه. نظرًا لطول سلاسل البوليمر، فإنها تحتوي على العديد من التفاعلات بين السلاسل في الجزيء الواحد، مما يُضخّم تأثير هذه التفاعلات على خصائص البوليمر مقارنةً بقوى التجاذب بين الجزيئات التقليدية. يمكن للمجموعات الجانبية المختلفة على البوليمر أن تُكسبه القدرة على تكوين روابط أيونية أو روابط هيدروجينية بين سلاسله. عادةً ما تُؤدي هذه القوى الأقوى إلى زيادة قوة الشد وارتفاع درجة انصهار البلورات.

يمكن أن تتأثر القوى بين الجزيئية في البوليمرات بثنائيات الأقطاب في وحدات المونومر. تستطيع البوليمرات التي تحتوي على مجموعات أميد أو كربونيل تكوين روابط هيدروجينية بين السلاسل المتجاورة؛ حيث تنجذب ذرات الهيدروجين ذات الشحنة الموجبة الجزئية في مجموعات NH لسلسلة ما بقوة إلى ذرات الأكسجين ذات الشحنة السالبة الجزئية في مجموعات C=O لسلسلة أخرى. تُسهم هذه الروابط الهيدروجينية القوية، على سبيل المثال، في ارتفاع قوة الشد ودرجة انصهار البوليمرات التي تحتوي على روابط يوريثان أو يوريا . تتميز البوليسترات بروابط ثنائية القطب بين ذرات الأكسجين في مجموعات C=O وذرات الهيدروجين في مجموعات HC. لا تُعد الروابط ثنائية القطب بقوة الروابط الهيدروجينية، لذا فإن درجة انصهار البوليستر وقوته أقل من الكيفلار ( توارون )، لكن البوليسترات تتمتع بمرونة أكبر. تتفاعل البوليمرات ذات الوحدات غير القطبية، مثل البولي إيثيلين، فقط من خلال قوى فان دير فالس الضعيفة . ونتيجة لذلك، عادةً ما تكون درجات انصهارها أقل من البوليمرات الأخرى.

عندما يُشتت البوليمر أو يُذاب في سائل، كما هو الحال في المنتجات التجارية كالدهانات والمواد اللاصقة، تؤثر خصائصه الكيميائية وتفاعلاته الجزيئية على انسيابية المحلول، وقد تؤدي إلى تجميع البوليمر ذاتيًا في هياكل معقدة. وعند استخدام البوليمر كطلاء، تؤثر خصائصه الكيميائية على التصاق الطلاء وتفاعله مع المواد الخارجية، كما في حالة طلاءات البوليمر فائقة الكراهية للماء التي تُكسبها مقاومة للماء. وبشكل عام، تُعد الخصائص الكيميائية للبوليمر عناصر أساسية في تصميم منتجات جديدة من المواد البوليمرية.

الخصائص البصرية

تُستخدم بوليمرات مثل PMMA وHEMA:MMA كمصفوفات في وسط التضخيم لأشعة الليزر الصبغية الصلبة ، والمعروفة أيضًا باسم أشعة الليزر البوليمرية المُطعّمة بالصبغة الصلبة. تتميز هذه البوليمرات بجودة سطح عالية وشفافية فائقة، مما يجعل خصائص الليزر مُهيمنًا عليها بواسطة صبغة الليزر المستخدمة لتطعيم مصفوفة البوليمر. تُعرف هذه الأنواع من الليزر، التي تنتمي أيضًا إلى فئة الليزر العضوي ، بإنتاجها لخطوط طيفية ضيقة جدًا ، وهو أمر مفيد في تطبيقات التحليل الطيفي والتحليلي. [ 56 ] يُعد تغير معامل الانكسار مع درجة الحرارة، والمعروف أيضًا باسم dn/dT، أحد أهم المعايير البصرية في البوليمر المستخدم في تطبيقات الليزر. بالنسبة للبوليمرات المذكورة هنا، فإن (dn/dT) ~ −1.4 × 10−4 بوحدة كلفن −1 في نطاق 297 ≤ T ≤ 337 كلفن. [ 57 ]

الخصائص الكهربائية

معظم البوليمرات التقليدية، مثل البولي إيثيلين، عوازل كهربائية ، لكن تطوير البوليمرات التي تحتوي على روابط π-مترافقة أدى إلى ظهور مجموعة كبيرة من أشباه الموصلات القائمة على البوليمرات ، مثل البولي ثيوفين . وقد أدى ذلك إلى العديد من التطبيقات في مجال الإلكترونيات العضوية .

التطبيقات

تُستخدم البوليمرات الاصطناعية اليوم في جميع مجالات الحياة تقريبًا. سيبدو المجتمع الحديث مختلفًا تمامًا بدونها. ويرتبط انتشار استخدام البوليمرات بخصائصها الفريدة: انخفاض الكثافة، وانخفاض التكلفة، وخصائص العزل الحراري والكهربائي الجيدة، ومقاومة عالية للتآكل، وانخفاض استهلاك الطاقة في تصنيعها، وسهولة معالجتها إلى منتجات نهائية. بالنسبة لتطبيق معين، يمكن تعديل خصائص البوليمر أو تحسينها من خلال دمجه مع مواد أخرى، كما هو الحال في المواد المركبة . يتيح استخدامها توفير الطاقة (سيارات وطائرات أخف وزنًا، مبانٍ معزولة حراريًا)، وحماية الأغذية ومياه الشرب (التغليف)، والحفاظ على الأراضي وتقليل استخدام الأسمدة (الألياف الاصطناعية)، والحفاظ على مواد أخرى (الطلاءات)، وحماية الأرواح وإنقاذها (النظافة، التطبيقات الطبية). فيما يلي قائمة توضيحية، غير شاملة، لبعض التطبيقات.

التسمية الموحدة

توجد عدة اصطلاحات لتسمية المواد البوليمرية. يُشار إلى العديد من البوليمرات شائعة الاستخدام، كتلك الموجودة في المنتجات الاستهلاكية، باسم شائع أو متداول. يُعتمد الاسم المتداول على سوابق تاريخية أو استخدام شائع بدلاً من اصطلاح تسمية موحد. اقترحت كل من الجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) [ 58 ] والاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) [ 59 ] اصطلاحات تسمية موحدة؛ وتتشابه اصطلاحات ACS وIUPAC ولكنها ليست متطابقة. [ 60 ] ترد أمثلة على الاختلافات بين اصطلاحات التسمية المختلفة في الجدول أدناه:

الاسم الشائعاسم ACSاسم IUPAC
بولي (أكسيد الإيثيلين) أو PEOبولي (أوكسي إيثيلين)بولي (أوكسي إيثيلين)
بولي (إيثيلين تيريفثالات) أو PETبولي (أوكسي-1،2-إيثانيدييلوكسي كربونيل-1،4-فينيلين كربونيل)بولي (أوكسي إيثيلين أوكسي تيريفثالويل)
النايلون 6 أو البولي أميد 6بولي[إيمينو(1-أوكسو-1،6-هكسانيدييل)]بولي[أزانيديل(1-أوكسوهكسان-1،6-دييل)]

في كلا النظامين القياسيين، تهدف أسماء البوليمرات إلى عكس المونومر (أو المونومرات) التي تُصنّع منها (التسمية القائمة على المصدر) بدلاً من الطبيعة الدقيقة للوحدة الفرعية المتكررة. على سبيل المثال، يُطلق على البوليمر المُصنّع من الألكين البسيط الإيثين اسم بولي إيثين، مع الاحتفاظ باللاحقة -ين على الرغم من إزالة الرابطة المزدوجة أثناء عملية البلمرة.

→

ومع ذلك، فإن تسمية IUPAC القائمة على البنية تعتمد على تسمية الوحدة المتكررة الدستورية المفضلة . [ 61 ]

أصدر الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) أيضًا إرشادات لاختصار أسماء البوليمرات الجديدة. [ 62 ] كما تم توحيد 138 اختصارًا شائعًا للبوليمرات في معيار ISO 1043-1. [ 63 ]

توصيف

يشمل توصيف البوليمرات العديد من التقنيات لتحديد التركيب الكيميائي، وتوزيع الوزن الجزيئي، والخواص الفيزيائية. ومن بين التقنيات الشائعة المختارة ما يلي:

التدهور

قطعة بلاستيكية تعرضت للحرارة والبرودة وسائل الفرامل وأشعة الشمس لمدة ثلاثين عاماً. لاحظ تغير اللون والتشققات في المادة (مقارنةً بالقطعة البديلة في المقدمة).

يُعرَّف تحلل البوليمر بأنه تغير في خصائص البوليمر أو المنتج المصنوع منه ، مثل قوة الشد واللون والشكل والوزن الجزيئي، وذلك تحت تأثير عامل بيئي واحد أو أكثر ، كالحرارة والضوء ووجود بعض المواد الكيميائية والأكسجين والإنزيمات . وينتج هذا التغير في الخصائص غالبًا عن انكسار الروابط في سلسلة البوليمر ( انقطاع السلسلة )، والذي قد يحدث عند نهايات السلسلة أو في مواقع عشوائية ضمنها.

على الرغم من أن هذه التغييرات غالباً ما تكون غير مرغوب فيها، إلا أنها في بعض الحالات، كالتحلل البيولوجي وإعادة التدوير ، قد تهدف إلى منع التلوث البيئي . كما أن التحلل مفيد في المجالات الطبية الحيوية. فعلى سبيل المثال، يُستخدم بوليمر مشترك من حمض البوليلاكتيك وحمض البوليجليكوليك في الخيوط الجراحية القابلة للتحلل التي تتحلل ببطء بعد وضعها على الجرح.

تعتمد قابلية البوليمر للتحلل على بنيته. فالإيبوكسيات والسلاسل التي تحتوي على مجموعات وظيفية عطرية معرضة بشكل خاص للتحلل بالأشعة فوق البنفسجية، بينما البوليسترات معرضة للتحلل بالتحلل المائي . أما البوليمرات التي تحتوي على سلسلة أساسية غير مشبعة فتتحلل عن طريق التكسير بالأوزون . وتُعد البوليمرات الكربونية أكثر عرضة للتحلل الحراري من البوليمرات غير العضوية مثل بولي ثنائي ميثيل سيلوكسان، ولذلك فهي ليست مثالية لمعظم التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة عالية. [ 64 ]

يحدث تحلل البولي إيثيلين عن طريق الانشطار العشوائي، أي انكسار الروابط التي تربط ذرات البوليمر معًا بشكل عشوائي. عند تسخينه فوق 450  درجة مئوية، يتحلل البولي إيثيلين مكونًا خليطًا من الهيدروكربونات. في حالة انشطار نهاية السلسلة، تتحرر المونومرات، وتُعرف هذه العملية باسم فك الارتباط أو إزالة البلمرة . يعتمد الآلية السائدة على نوع البوليمر ودرجة الحرارة؛ وبشكل عام، تتحلل البوليمرات التي لا تحتوي على بديل أو تحتوي على بديل صغير واحد في الوحدة المتكررة عن طريق انشطار السلسلة العشوائي.

يمكن تسهيل فرز نفايات البوليمر لأغراض إعادة التدوير من خلال استخدام رموز تعريف الراتنج التي طورتها جمعية صناعة البلاستيك لتحديد نوع البلاستيك.

فشل المنتج

هجوم الكلور على وصلة السباكة المصنوعة من راتنج الأسيتال

قد يؤدي تعطل مكونات البوليمر الحساسة للسلامة إلى حوادث خطيرة، مثل الحرائق في حالة تشقق وتلف أنابيب وقود البوليمر . وقد تسبب تشقق وصلات أنابيب السباكة المصنوعة من راتنج الأسيتال وأنابيب البولي بيوتيلين بفعل الكلور في العديد من الفيضانات الخطيرة في المنازل، لا سيما في الولايات المتحدة خلال تسعينيات القرن الماضي. هاجمت آثار الكلور في إمدادات المياه البوليمرات الموجودة في أنابيب السباكة، وهي مشكلة تتفاقم بسرعة إذا لم يتم تشكيل أي من الأجزاء بشكل صحيح عن طريق البثق أو الحقن . حدث تآكل وصلة الأسيتال نتيجةً لعيوب في عملية التشكيل، مما أدى إلى تشققها على طول أسنان الوصلة حيث يتركز الإجهاد .

تشقق الأنابيب المطاطية الطبيعية بفعل الأوزون

تسببت أكسدة البوليمرات في حوادث تتعلق بالأجهزة الطبية . ومن أقدم أنماط التلف المعروفة التصدع الناتج عن الأوزون، والذي يحدث بسبب انقطاع السلسلة عندما يهاجم غاز الأوزون المطاطات الحساسة ، مثل المطاط الطبيعي ومطاط النتريل . تحتوي هذه المواد على روابط ثنائية في وحداتها المتكررة، والتي تنكسر أثناء عملية الأوزون . يمكن أن تخترق الشقوق في أنابيب الوقود تجويف الأنبوب وتسبب تسرب الوقود. إذا حدث تصدع في حجرة المحرك، فقد تتسبب الشرارات الكهربائية في اشتعال البنزين ، مما قد يؤدي إلى نشوب حريق خطير. في الاستخدام الطبي، يمكن أن يؤدي تحلل البوليمرات إلى تغييرات في الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأجهزة القابلة للزرع. [ 65 ]

يُعدّ النايلون 66 عرضةً للتحلل المائي الحمضي ، وفي إحدى الحوادث، أدّى انكسار خط وقود إلى انسكاب الديزل على الطريق. في حال تسرّب وقود الديزل على الطريق، قد تتسبّب طبيعة الرواسب الزلقة، الشبيهة بالجليد الأسود ، في حوادث للسيارات التي تسير خلفها. علاوةً على ذلك، سيتضرّر سطح الطريق الإسفلتي نتيجةً لذوبان الأسفلتين من المادة المركّبة بفعل وقود الديزل، ممّا يؤدّي إلى تدهور سطح الإسفلت وسلامة الطريق الإنشائية.

تاريخ

لطالما شكلت البوليمرات مكونات أساسية للسلع منذ فجر التاريخ. فاستخدام الصوف ( الكيراتين )، وألياف القطن والكتان ( السليلوز ) في صناعة الملابس، وقصب الورق ( السليلوز ) في صناعة الورق، ليست سوى أمثلة قليلة على كيفية استغلال المجتمعات القديمة للمواد الخام المحتوية على البوليمرات للحصول على المصنوعات. وصل عصارة اللاتكس من أشجار "الكاوتشوك" ( المطاط الطبيعي ) إلى أوروبا في القرن السادس عشر من أمريكا الجنوبية، بعد فترة طويلة من بدء حضارات الأولمك والمايا والأزتك في استخدامها كمادة لصنع الكرات والمنسوجات المقاومة للماء والأوعية. [ 66 ]

يعود تاريخ المعالجة الكيميائية للبوليمرات إلى القرن التاسع عشر، على الرغم من أن طبيعة هذه المواد لم تكن مفهومة آنذاك. وقد تم تفسير سلوك البوليمرات في البداية وفقًا لنظرية توماس غراهام التي اعتبرتها تجمعات غروانية لجزيئات صغيرة مترابطة بقوى غير معروفة.

على الرغم من نقص المعرفة النظرية، فقد تم إدراك إمكانات البوليمرات في توفير مواد مبتكرة ومتاحة ورخيصة على الفور. وقد أسهمت أعمال براكونوت وباركس ولودرسدورف وهايوارد وغيرهم الكثيرين في تعديل البوليمرات الطبيعية في تحقيق العديد من التطورات الهامة في هذا المجال. [ 67 ] وأدت إسهاماتهم إلى اكتشاف مواد مثل السيلولويد ، والجلاليث ، والباركسين ، والرايون ، والمطاط المُفلكن ، ولاحقًا الباكليت : وهي جميعها مواد سرعان ما دخلت عمليات التصنيع الصناعية ووصلت إلى المنازل كمكونات للملابس ( مثل الأقمشة والأزرار)، والأواني الفخارية، والقطع الزخرفية.

في عام 1920، نشر هيرمان شتاودينغر عمله الرائد "Über Polymerisation" [ 68 ] ، حيث اقترح أن البوليمرات عبارة عن سلاسل طويلة من الذرات المرتبطة بروابط تساهمية. وقد نوقش عمله مطولاً، لكنه حظي في النهاية بقبول المجتمع العلمي. وبفضل هذا العمل، مُنح شتاودينغر جائزة نوبل عام 1953. [ 69 ]

بعد ثلاثينيات القرن العشرين، شهدت البوليمرات عصرًا ذهبيًا تم خلاله اكتشاف أنواع جديدة وتطبيقها تجاريًا بسرعة، لتحل محل المواد المستخرجة من مصادر طبيعية. وقد غذّى هذا التطور قطاع صناعي ذو دافع اقتصادي قوي، ودعمه مجتمع أكاديمي واسع النطاق ساهم في ابتكار طرق تركيب المونومرات من مواد خام أرخص، وعمليات بلمرة أكثر كفاءة، وتقنيات محسّنة لتوصيف البوليمرات، وفهم نظري متقدم لها. [ 67 ]

بعض المحطات البارزة في تاريخ البوليمرات [ 70 ]

منذ عام 1953، مُنحت ست جوائز نوبل في مجال علم البوليمرات، باستثناء تلك المُخصصة لأبحاث الجزيئات الحيوية الكبيرة . وهذا دليلٌ إضافي على تأثيرها في العلوم والتكنولوجيا الحديثة. وكما لخص اللورد تود الأمر في عام 1980، "أميل إلى الاعتقاد بأن تطوير عملية البلمرة ربما يكون أهم إنجازٍ حققته الكيمياء، حيث كان له أكبر الأثر على الحياة اليومية". [ 71 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ رويتر، ي.؛ مينكو، س. (2005). "تجارب المجهر الذري للقوة على جزيء واحد عند السطح البيني بين الطورين الصلب والسائل: التكوين الموضعي لسلاسل البوليمرات الإلكتروليتية المرنة الممتزة". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 127 (45): 15688-15689 . doi : 10.1021/ja0558239 . PMID 16277495 . 
  2. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC )، موسوعة المصطلحات الكيميائية ، الطبعة الخامسة (الكتاب الذهبي) (2025). النسخة الإلكترونية: (2006 – ) " بوليمر ". doi : 10.1351/goldbook.P04735
  3. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC )،، الطبعة الخامسة (الكتاب الذهبي) (2025). النسخة الإلكترونية: (2006 – ) " جزيء ضخم (جزيء بوليمر) ". doi : 10.1351/goldbook.M03667
  4. ↑ "بوليمر - تعريف البوليمر" . القاموس الحر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2013 .
  5. ↑ "تعريف البوليمر" . مرجع القاموس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2013 .
  6. ↑ "بوليمر على بريتانيكا" . 25 ديسمبر 2023.
  7. ↑ بينتر، بول سي؛ كولمان، مايكل إم. (1997). أساسيات علم البوليمرات: نص تمهيدي . لانكستر، بنسلفانيا: شركة تكنوميك للنشر. ص 1. ISBN  978-1-56676-559-6.
  8. ↑ ماكروم، إن جي؛ باكلي، سي بي؛ باكنال، سي بي (1997). مبادئ هندسة البوليمرات . أكسفورد؛ نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 1. ISBN  978-0-19-856526-0.
  9. ↑ إذا كانت مادتان لهما صيغ جزيئية بحيث تكون إحداهما مضاعفًا صحيحًا للأخرى - على سبيل المثال، الأسيتيلين ( C 2 H 2 ) والبنزين ( C 6 H 6 ) - أطلق بيرسيليوس على الصيغة المتعددة اسم "البوليمرية". انظر: يونس جاكوب بيرسيليوس (1833) " Isomerie , Unterscheidung von damit Analogen Verhältnissen" ( Isomeric ، التمييز عن العلاقات المشابهة لها)، Jahres-Bericht über die Fortschitte der physischen Wissenschaften … ، 12 : 63–67. من الصفحة 64 : "Um diese Art von Gleichheit in der Zusammensetzung, bei Ungleichheit in den Eigenschaften, bezeichnen zu können, möchte ich für diese Körper die Benennung Polymerische (von ποlectυς mehrere) vorschlagen." (لكي أتمكن من الإشارة إلى هذا النوع من التشابه في التركيب [الذي يكون مصحوبًا] باختلافات في الخصائص، أود أن أقترح تسمية "بوليمرية" (من ποлυς ، عدة) لهذه المواد.)نُشرت في الأصل عام 1832 باللغة السويدية باسم: Jöns Jacob Berzelius (1832) "Isomeri, dess distinktion från dermed Analoga förhållanden." Årsberättelse om Framstegen i Fysik och Kemi ، الصفحات 65-70؛ تظهر كلمة "polymeriska" في الصفحة 66 .
  10. ↑ جنسن، ويليام ب. (2008). "اسأل المؤرخ: أصل مفهوم البوليمر" (ملف PDF) . مجلة التعليم الكيميائي . 85 (5): 624-625 . Bibcode : 2008JChEd..85..624J . doi : 10.1021/ed085p624 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 18 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه في 4 مارس 2013 .
  11. ^ ستودينجر ، ح (1920). ""بلمرة Über"" [ في البلمرة ] . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (باللغة الألمانية). 53 (6): 1073–1085 . دوى : 10.1002/cber.19200530627 .
  12. ↑ ألكوك، هاري ر.؛ لامبي، فريدريك و.؛ مارك، جيمس إي. (2003). كيمياء البوليمرات المعاصرة ( الطبعة الثالثة). بيرسون للتعليم. ص 21. ISBN   978-0-13-065056-6.
  13. ↑ ماكجيوخ، جيه إي إم؛ ماكجيوخ، إم دبليو (2015). "بوليمر أميد في نيازك أليندي ومورشيسون" . علم النيازك والكواكب . 50 (12): 1971-1983 . Bibcode : 2015M & PS...50.1971M . doi : 10.1111/maps.12558 . S2CID 97089690 . 
  14. ↑ ماكجيو، جولي إي إم؛ ماكجيو، مالكولم دبليو. (28 سبتمبر 2022). "امتصاص كيرالي عند 480 نانومتر في بوليمر الفراغ الهيموغليسين: صلة محتملة بالتضاعف" . التقارير العلمية . 12 (1): 16198. doi : 10.1038/s41598-022-21043-4 . PMC 9519966. PMID 36171277 .  
  15. ↑ فريق التحرير (29 يونيو 2021). "البوليمرات في النيازك تقدم أدلة على النظام الشمسي المبكر" . مجلة ساينس دايجست . تاريخ الاسترجاع: 9 يناير 2023 .
  16. ↑ "إنتاج البلاستيك العالمي" (ملف PDF) .
  17. ↑ سبيرلينغ، إل إتش (ليزلي هوارد) (2006). مقدمة في علم البوليمرات الفيزيائي . هوبوكين، نيوجيرسي: وايلي. ص 10. ISBN  978-0-471-70606-9.
  18. ↑ سبيرلينغ، ص 11
  19. ↑ سبيرلينغ، ص 15
  20. ↑ سبيرلينغ، ص 29
  21. ↑ باور، ديفيد آي. (2002). مقدمة في فيزياء البوليمرات . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-511-80128-0.
  22. ↑ رودين، ص 17
  23. ↑ كوي، ص 4
  24. ↑ سبيرلينغ، ص 30
  25. 1 2 روبنشتاين، مايكل؛ كولبي ، رالف هـ. (2003). فيزياء البوليمرات . أكسفورد؛ نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 6. ISBN  978-0-19-852059-7.
  26. ↑ ماكروم، ص 30
  27. ↑ روبنشتاين، ص 3
  28. ↑ ماكروم، ص 33
  29. ↑ روبنشتاين، الصفحات 23-24
  30. ↑ الرسام، ص 22
  31. ↑ دي جين، بيير جيل (1979). مفاهيم القياس في فيزياء البوليمرات . إيثاكا، نيويورك: مطبعة جامعة كورنيل. ISBN 978-0-8014-1203-5.
  32. ↑ روبنشتاين، ص 5
  33. ↑ ماكروم، ص 37
  34. ↑ مقدمة في علم وكيمياء البوليمرات: منهج حل المشكلات، بقلم ماناس تشاندا
  35. ↑ أودريسكول، ك.؛ أمين سنايي، ر. (يوليو 1991). "اعتماد درجة حرارة التحول الزجاجي على طول السلسلة". الجزيئات الكبيرة . 24 (15): 4479-4480 . Bibcode : 1991MaMol..24.4479O . doi : 10.1021/ma00015a038 .
  36. ↑ بوكروفسكي، ف. ن. (2010). النظرية الميزوسكوبية لديناميكيات البوليمر . سلسلة سبرينغر في الفيزياء الكيميائية. المجلد 95. Bibcode : 2010mtpd.book.....P . doi : 10.1007/978-90-481-2231-8 . ISBN  978-90-481-2230-1.
  37. ↑ إدواردز، إس إف (1967). "الميكانيكا الإحصائية للمواد المبلمرة". وقائع الجمعية الفيزيائية . 92 (1): 9-16 . Bibcode : 1967PPS....92....9E . doi : 10.1088/0370-1328/92/1/303 .
  38. ↑ الرسام، ص 14
  39. 1 2 3 4 رودين، ص 18-20
  40. 1 2 3 كوي، ص 104
  41. ↑ "البوليمر الدوري" . موسوعة المصطلحات الكيميائية للاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية، الطبعة الثانية (الكتاب الذهبي) . الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية. 2014. doi : 10.1351/goldbook.P04494 . تاريخ الاطلاع: 9 أبريل 2020 .
  42. ↑ الرسام، ص 15
  43. ↑ سبيرلينغ، ص 47
  44. ↑ لوتز، جان فرانسوا؛ أوتشي، ماكوتو؛ ليو، ديفيد ر.؛ ساوموتو، ميتسو (9 أغسطس 2013). "البوليمرات المُتحكَّم في تسلسلها". مجلة ساينس . 341 (6146) 1238149. رمز Bibcode : 2013Sci...34138149L . doi : 10.1126/science.1238149 . ISSN 0036-8075 . PMID 23929982. S2CID 206549042 .   
  45. 1 2 بيرند تيكي: الكيمياء الجزيئية الكبيرة. 3. أوفلاج، وايلي-VCH، واينهايم 2014، S.295f (باللغة الألمانية).
  46. 1 2 وولفغانغ كايزر : Kunststoffchemie für Ingenieure. 3. أوفلاج، كارل هانسر، ميونخ 2011، ص 84.
  47. ↑ ألكوك، هاري ر.؛ لامبي، فريدريك و.؛ مارك، جيمس إي. (2003). كيمياء البوليمرات المعاصرة ( الطبعة الثالثة). بيرسون للتعليم. ص 546. ISBN   978-0-13-065056-6.
  48. ↑ روبنشتاين، ص 13
  49. ↑ "نظرة معمقة على بنية وديناميكيات البوليمرات من خلال تشتت النيوترونات بالاقتران مع محاكاة ديناميكيات الجزيئات الذرية" . مجلة البوليمرات (MDPI) / PubMed Central . تاريخ الاسترجاع: 28 مارس 2026 .
  50. ^ اشبي، مايكل . جونز، ديفيد (1996). المواد الهندسية (2 ed.). بتروورث هاينرمان. ص 191 – 195. رقم ISBN   978-0-7506-2766-5.
  51. ↑ مايرز، إم إيه؛ تشاولا، كيه كيه (1999). السلوك الميكانيكي للمواد . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 41. ISBN  978-0-521-86675-0أُرشف من الأصل في 2 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 31 ديسمبر 2018 .
  52. ↑ فريد، جويل ر. (2003). علم وتكنولوجيا البوليمرات ( الطبعة الثانية). برنتيس هول. ص 155-156 . ISBN   0-13-018168-4.
  53. ↑ براندروب، ج.؛ إيمرغوت، إي إتش؛ غرولك، إي إيه (1999). دليل البوليمرات ( الطبعة الرابعة). وايلي-إنترساينس. ISBN  978-0-471-47936-9.
  54. ↑ ميلي، س.؛ أليغرا، ج.؛ جيل، ب.؛ وآخرون (2011). "تعريفات المصطلحات المتعلقة بالبوليمرات البلورية (توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية 2011)" (ملف PDF) . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 83 (10): 1831-1871 . doi : 10.1351/PAC-REC-10-11-13 . S2CID 98823962. تاريخ الاسترجاع: 31 ديسمبر 2018 .  
  55. ↑ كابوني، س.؛ ألفاريز، ف.؛ راكو، د. (2020)، "الحجم الحر في محلول بوليمر PVME-ماء"، الجزيئات الكبيرة ، 53 (12): 4770-4782 ، Bibcode : 2020MaMol..53.4770C ، doi : 10.1021/acs.macromol.0c00472 ، hdl : 10261/218380 ، S2CID 219911779 
  56. ↑ دوارتي، إف جيه (1999). "مذبذب ليزر صبغي صلب ذو محزز متعدد الموشورات: بنية مُحسَّنة". البصريات التطبيقية . 38 (30): 6347-6349 . Bibcode : 1999ApOpt..38.6347D . doi : 10.1364/AO.38.006347 . PMID 18324163 . 
  57. ↑ دوارتي، إف جيه (2003). بصريات الليزر القابلة للضبط . نيويورك: إلسيفير أكاديميك. ISBN 978-0-12-222696-0.
  58. ↑ CAS: دليل الفهرس، الملحق الرابع ((ج) 1998)
  59. ↑ الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (1976). "تسمية البوليمرات العضوية أحادية السلسلة المنتظمة" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 48 (3): 373-385 . doi : 10.1351/pac197648030373 .
  60. ↑ ويلكس، إي إس "ملاحظة تسمية الجزيئات الكبيرة رقم 18" . مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2003.
  61. ↑ هيورنز، آر سي؛ بوشيه، آر جيه؛ دوهليف، آر؛ هيلويتش، كارل هاينز؛ هودج، فيليب؛ جينكينز، أوبراي دي؛ جونز، ريتشارد جي؛ كاهوفيتش، ياروسلاف؛ مواد، غرايم؛ أوبر، سي كيه؛ سميث، دي دبليو (3 أكتوبر 2012). "دليل موجز لتسمية البوليمرات (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 84 (10): 2167-2169 . doi : 10.1351/PAC-REP-12-03-05 . ISSN 0033-4545 . S2CID 95629051 .  
  62. ↑ هي، جياسونغ؛ تشين، جيازونغ؛ هيلويتش، كارل-هاينز؛ هيس، مايكل؛ هوري، كازويوكي؛ جونز، ريتشارد جي.؛ كاهوفيتش، ياروسلاف؛ كيتاياما، تاتسوكي؛ كراتوشفيل، بافيل؛ ميلي، ستيفانو في.؛ ميتا، إيتارو؛ سانتوس، كلاوديو دوس؛ فيرت، ميشيل؛ فوهليدال، جيري (18 يونيو 2014). "اختصارات أسماء البوليمرات وإرشادات اختصار أسماء البوليمرات (توصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية 2014)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 86 (6): 1003-1015 . doi : 10.1515/pac-2012-1203 . hdl : 11311/1022322 . ISSN 1365-3075 . 
  63. ↑ "ISO 1043-1:2011" . المنظمة الدولية للمقاييس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 سبتمبر 2024 .
  64. ↑ زافاتا، نيكولا؛ روندينا، فرانشيسكو؛ فالاشيتي، ماريا بيا؛ دوناتي، لورينزو (19 يونيو 2021). " تأثير التقادم الحراري على المتانة الميكانيكية لمركبات الإيبوكسي المقواة بألياف الكربون" . بوليمرات . 13 (12). MDPI: 2006. doi : 10.3390/polym13122006 . PMC 8235232. PMID 34205254 .  
  65. ↑ ياكوفليف، ف.؛ غيلشر، س.؛ بيندافيد، ر. (28 أغسطس 2015). "تحلل البولي بروبيلين في الجسم الحي: تحليل مجهري للشبكات المستأصلة من المرضى". مجلة أبحاث المواد الطبية الحيوية، الجزء ب: المواد الحيوية التطبيقية . 105 (2): 237-248 . doi : 10.1002/jbm.b.33502 . PMID 26315946 . 
  66. ↑ هيرلي، بول إي. (مايو 1981). "تاريخ المطاط الطبيعي". مجلة علوم الجزيئات الكبيرة: الجزء أ - الكيمياء . 15 (7): 1279-1287 . doi : 10.1080/00222338108056785 . ISSN 0022-233X . 
  67. 1 2 فيلدمان، دوريل (يناير 2008). "تاريخ البوليمرات" . المونومرات والبوليمرات المصممة . 11 (1): 1-15 . doi : 10.1163/156855508X292383 . ISSN 1568-5551 . S2CID 219539020 .  
  68. ^ ستودينجر ، هـ. (12 يونيو 1920). "بلمرة Über" . Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (السلسلة A وB) . 53 (6): 1073–1085 . دوى : 10.1002/cber.19200530627 . ردمك 0365-9488 . 
  69. ↑ "جائزة نوبل في الكيمياء 1953" . NobelPrize.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يونيو 2020 .
  70. ↑ فيلدمان، دوريل (1 يناير 2008). "تاريخ البوليمرات" . المونومرات والبوليمرات المصممة . 11 (1): 1-15 . doi : 10.1163/156855508X292383 . S2CID 219539020 . 
  71. ↑ "اللورد تود: حالة الكيمياء". أرشيف أخبار الكيمياء والهندسة . 58 (40): 28-33 . 6 أكتوبر 1980. doi : 10.1021/cen-v058n040.p028 . ISSN 0009-2347 . 

فهرس