สารบัญ
เรื่อง หน้า
พอลิเมอร์
ความหมาย....................................................1
โครงสร้างและคุณสมบัติของพอลิเมอร์..........2
สมบัติของพอลิเมอร์......................................4
ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์.............................5
ชนิดของพอลิเมอร์........................................6
ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์................................7
การนำไปใช้ประโยชน์..................................12
บรรณานุกรม....................................................12
สมาชิกในกลุ่ม..................................................13
คำนำ
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เรื่อง พอลิเมอร์ได้ทำขึ้นเพื่อใช้ประกอบการเรียน
สำหรับนักเรียนตลอดจนบุคคลทั่วไป ซึ่งประกอบด้วยเนื้อหาดังนี้ พอลิเมอร์และ
มอนอเมอร์ ความหมายโครงสร้างและคุณสมบัติของพอลิเมอร์
สมบัติของพอลิเมอร์ ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ ชนิดของพอลิเมอร์ ผลิตภัณฑ์
จากพอลิเมอร์ และการนำไปใช้ประโยชน์.
คณะผู้จัดหวังเป็นอย่างยิ่งว่า เนื้อหาสาระของ หนังสืออิเล็กทรอนิกส์เล่มนี้
จะเป็นประโยชน์และให้ความรู้แก่ผู้เรียนและผู้ที่สนใจทั่วไป
ผู้จัดทำ
1
ความหมาย
พอลิเมอร์ (Polymer) มีรากศัพท์ มาจาก Poly + Meros ซึ่ง
Poly แปลว่า Many หมายถึง มากมาย
Meros หรือ Mer แปลว่า Unit หมายถึง หน่วย
ดังนั้น พอลิเมอร์ หมายถึงสารประกอบที่มีหน่วยเล็ก ๆ
หลายหน่วยมาเชื่อมต่อกันจนกลายเป็นสารประกอบที่มีโมเลกุล
ขนาดใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมาก หน่วยเล็กๆหรือโมเลกุลพื้น
ฐานนั้น เรียกว่า มอนอเมอร์ ( Monomer ) พอลิเมอร์จะ
ประกอบด้วยหน่วยที่ซ้ำกัน ( Repeating unit ) มาเชื่อมต่อกัน
ด้วยพันธะโควาเลนต์
2
โครงสร้างและ คุณสมบัติของพอลิเมอร์
1.พอลิเมอร์แบบเส้น (Chain length polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสาย
ยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากกว่าโครงสร้างแบบอื่นๆ จึงมี
ความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียว
กว่าโครงสร้างอื่นๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน
2.พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้น
และโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่
พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำ
ยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่ม
ขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ
3
3.พอลิเมอร์แบบร่างแห (Croos -linking polymer)
เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์
ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีน
ใช้ทำถ้วยชาม
4
สมบัติ ของพอลิเมอร์
1. โครงสร้างของพอลิเมอร์จะมีผลต่อสมบัติทางกายภาพ
2. มวลโมเลกุล และแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโซ่ของพอลิเมอร์
มีผลต่อสมบัติของพอลิเมอร์ด้วย โดยพอลิเมอร์ที่มีมวล
โมเลกุลสูง และมีโครงสร้างแบบเส้นจะมีความเหนียว ส่วน
พอลิเมอร์ที่ไม่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างสายโซ่ แต่ยึดกันด้วย
พันธะ ไฮโดรเจนระหว่างหมู่ฟังก์ชัน หรือยึดกันด้วยแรง
แวนเดอร์วาลส์ จะมีจุดหลอมเหลวสูง พอลิเมอร์ที่มีโซ่เรียง
ชิดกันได้มาก จะมีความหนาแน่นและความเป็นผลึกสูง จึงมี
ความแข็ง อากาศหรือนํ้าผ่านไม่ได้ มีลักษณขุ่น หรือทึบ
แสง สมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์จะขึ้นอยู่กับหมู่ฟังก์ชันใน
โซ่พอลิเมอร์ และมีสมบัติเหมือนกับสารอินทรีย์ที่มีหมู่
ฟังก์ชัน เดียวกัน เช่น พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ ละลายน้ำได้
เพราะมีหมู่ –OH เป็นหมู่ฟังก์ชันเช่นเดียวกับแอลกอฮอล์
5
ปฏิกิริยา การเกิดพอลิเมอร์
ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ เรียกว่า ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน
( Polymerization ) คือกระบวนการสร้างสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ จาก
สารที่มีโมเลกุลเล็ก ( Monomer ) ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันจะเกิดภายใต้
สภาวะต่าง ๆ เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิ ความดัน เป็นต้น ทำให้เกิดพอลิ
เมอร์ชนิดต่าง ๆ ขึ้นมากมาย ทั้งที่เป็นพอลิเมอร์ในธรรมชาติ และพอลิเม
อร์สังเคราะห์ ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรเซชั่นแบบเติม ( Addition
polymerization ) ปฏิกิริยานี้เกิดกับมอนอเมอร์ที่ไม่อิ่มตัว เช่น เอทิลีน โพ
รพิลีน อะไครโลไนทริล สไตรีน โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา และอุณหภูมิที่เหมาะ
สมทำให้พันธะคู่แตกออก แล้วเกิดการสร้างพันธะกับโมเลกุลข้างเคียงต่อ
ไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งโมเลกุลขนาดใหญ่ขึ้น สายพอลิเมอร์ยาวขึ้น ปฏิกิริยา
จะเกิดไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งมอนอเมอร์หมดไป ปฏิกิริยาแบบนี้จะเกิด
ปฏิกิริยาที่พันธะคู่ของคาร์บอน ไม่มีการสูญเสียของอะตอมใด ๆ ทำให้ไม่มี
ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ข้างเคียงเกิดขึ้น ตัวอย่าง พอลิเมอร์ที่เกิดจากปฏิกิริยา
ชนิดนี้ได้แก่ Polyethylene, Teflon, Polyvinyl Choride ปฏิกิริยาพอลิเม
อร์ไรเซชั่นแบบควบแน่น ( Condensation polymerization ) ปฏิกิริยานี้
เกิดกับมอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชั่น 2 หมู่ อยู่ด้านซ้ายและขวาของมอนอเมอร์
เพื่อให้สามารถเกิดปฏิกิริยาควบแน่นกับโมเลกุลข้างเคียงได้ทั้งสองด้าน
และต่อขยายความยาวสายโมเลกุลออกไป โดยในปฏิกิริยาจะกำจัดโมเลกุล
ขนาดเล็กออกมาจากปฏิกิริยา เช่น H2O NH3 HCl หรือ CH3OH เป็นต้น
ตัวอย่าง พอลิเมอร์ที่เกิดจากปฏิกิริยาชนิดนี้ได้แก่ Polyester,
Polyurethane, polyamide
6
ชนิดของพอลิเมอร์ เราสามารถจำแนกชนิดของ
พอลิเมอร์โดยใช้เกณฑ์ในการจำแนกได้หลาย
แบบ ทำให้ได้ชนิดของพอลิเมอร์ ต่างๆดังนี้
เมื่อจำแนกตามลักษณะการเกิด ได้ 2 ชนิดดังนี้
พอลิเมอร์ธรรมชาติ ( Natural polymers) เป็น
พอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น
เซลลูโลส DNA โปรตีน แป้ง ยางธรรมชาติ
เป็นต้น
พอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์
( Synthetic polymers ) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิด
จากการสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาเคมี เช่น
พลาสติก ไนล่อน เมลามีน เป็นต้น
7
ผลิตภัณฑ์ จากพอลิเมอร์
1. พลาสติก: พอลิเมอร์ที่นำมาขึ้นรูปเป็นผลิตภัณฑ์เพื่อใช้งานในรูปแบบ
ต่าง ๆ เช่น ถ้วย จาน ชาม เก้าอี้ รองเท้า ด้ามปากกา ถุงใส่ของ ภาชนะ
เรียกรวมว่า ผลิตภัณฑ์พลาสติก
การจำแนกพลาสติกตามกรรมวิธีการผลิต เมื่อใช้การเปลี่ยนแปลงของ
พลาสติกเมื่อได้รับความร้อน เป็นเกณฑ์ จำแนกพลาสติกได้ 2 ประเภท ดังนี้
1) เทอร์มอพลาสติก (Thermoplastic) เป็นพลาสติกที่อ่อนตัวเมื่อได้รับความร้อน และเมื่อ
อุณหภูมิลดลงจะแข็งตัว ถ้าให้ความร้อนอีกก็จะอ่อนตัว สามารถทำให้กลับเป็นรูปร่างเดิมหรือ
เปลี่ยนรูปร่างได้โดยสมบัติของพลาสติกไม่เปลี่ยนแปลง จึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
พอลิเมอร์แบบนี้มีโครงสร้างแบบเส้นหรือโซ่กิ่ง มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก เช่น
พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอสไตรีน
2) พลาสติกเทอร์มอเซ็ต (Thermosetting plastic) เป็นพลาสติกที่ขึ้นรูปด้วยการผ่าน
ความร้อนหรือแรงดันแล้ว จะไม่สามารถนำกลับมาขึ้นรูปใหม่ได้อีก เพราะพอลิเมอร์
ประเภทนี้มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่โมเลกุลแบบร่างแห เมื่อแข็งตัวแล้ว จะมีความแข็งมาก
ทนต่อความร้อนและความดันได้ดีกว่าเทอร์มอพลาสติก ถ้าทำให้มีอุณหภูมิสูงมากจะแตก
และไหม้เป็นเถ้า เช่น พอลิฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์พอลิเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ และพอลิยูรีเท
8
2. เส้นใย เป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างโมเลกุลเหมาะสมต่อการรีดและ
การปั่ นเป็นเส้นด้าย ซึ่งมีทั้งในธรรมชาติและที่สังเคราะห์ขึ้นมา
-เส้นใยสังเคราะห์ (Synthetic fiber) - เซลลูโลสแอซีเตต เป็นเส้นใยกึ่ง
สังเคราะห์ชนิดแรกที่สังเคราะห์ขึ้นจากการนำเซลลูโลสมาทำปฏิกิริยากับกรด แอ
ซีติกเข้มข้น โดยมีกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เซลลูโลสแอซีเตตใช้
ทำเส้นใย และผลิตเป็นแผ่นพลาสติก ทำแผง สวิตช์และหุ้มสายไฟฟ้า มีการผลิต
เส้นใยสังเคราะห์จากเซลลูโลสอีกหลายชนิด เช่น เรยอนหรือเซลลูโลสซานเทต
ซึ่งเป็นการปรับปรุงคุณภาพของเส้นใยเซลลูโลสให้มีสมบัติและเหมาะสมกับการ
ใช้งานมากขึ้น
-เส้นใยธรรมชาติ (Natural fiber) เส้นใยธรรมชาติที่นำมาใช้ประโยชน์อย่าง
แพร่หลายคือเซลลูโลส ซึ่งได้จากส่วนต่าง ๆ ของพืช ได้แก่ เส้นใยหุ้มเมล็ด
ฝ้าย นุ่น ใยมะพร้าว เส้นใยจากเปลือกไม้ เช่น ลินิน ปอ กัญชา เส้นใยจากใบ
เช่น สับปะรด ศรนารายณ์ เส้นใยจากฝ้ายเป็นเซลลูโลสบริสุทธิ์ นำมาใช้
ประโยชน์มากที่สุดถึง 50% ของเส้นใยทั้งหมด เส้นใยที่ได้จากสัตว์เป็นเส้นใย
โปรตีน เช่น ขนแกะ ขนแพะ และเส้นใยจากรังไหม เส้นใยเหล่านี้มีสมบัติทั่วไป
คล้าย โปรตีนอื่น ๆ คือเมื่อเปียกนํ้าจะมีความเหนียวและความแข็งแรงลดลง ถ้า
ถูกแสงแดดเป็นเวลานานจะสลายตัวหรือกรอบ
9
-ไนลอน (Nylon) เป็นชื่อเรียกทางการค้าของเส้นใยพอลิเอไมด์ ที่ใช้กันอย่าง
แพร่หลาย เช่น ไนลอน 6,6 และไนลอน 6,10 (ตัวเลขหลังไนลอนแสดงถึง
จำนวนอะตอมของ C ในมอนอเมอร์ของเอมีนและในกรดคาร์บอกซิลิก)
-พอลิเอสเทอร์ เป็นเส้นใยที่นิยมใช้ มีชื่อทางการค้าว่า ดาครอนหรือโทเรเทโท
รอน ซึ่งเป็นโคพอลิเมอร์ระหว่างเอทิลีน ไกลคอลกับไดเมทิลเทเรฟทาเรต ที่เกิด
ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่น มีสมบัติทนความร้อนและแสงแดด ทน
สารเคมี ไม่ยับ ซักแล้วไม่ต้องรีด
3. ยาง ยางพารา
เป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์เป็นเวลาหลายร้อยปีแล้ว นํ้า
ยางสดจากต้นยางมีลักษณะข้นสีขาวคล้ายน้ำนม มีสารหลายชนิดผสมอยู่ด้วย
กัน เมื่อทิ้งไว้จะบูดเน่าได้ ถ้าต้องการเก็บน้ำยางดิบไว้เป็นเวลานานจะต้องเติม
แอมโมเนียลงไปเพื่อเป็นสารกันบูดและป้องกันการจับตัวของนํ้ายาง การแยก
เนื้อยางจากน้ำยางทำได้โดยเติมกรดบางชนิด เช่น กรดแอซีติก (CH3COOH)
หรือกรดฟอร์มิก (HCOOH) เจือจาง เพื่อทำให้เนื้อยางรวมตัวเป็นก้อนตก
ตะกอนแยกออกมา โดยทั่วไปน้ำยางสดมีเนื้อยางอยู่ประมาณร้อยละ 25-45
ทั้งนี้ ขึ้นกับพันธุ์ยาง อายุของต้นยาง และฤดูกาลกรีดยาง เนื้อยางที่ ได้เรียกว่า
ยางดิบ
10
การนำไปใช้ประโยชน์
1.ด้านการแพทย์
มีการใช้ยาง ในการทำลูกสูบกระบอกฉีดยา กระเปาะ
บีบหลอดหยด จุกยาง ใช้พลาสติก ในการทำข้อเทียม
เป็นต้น
2. ด้านการก่อสร้าง
พบว่า มีการใช้ไม้ ( เซลลูโลส ) ในการก่อสร้างและทำ
เฟอร์นิเจอร์ต่างๆ ใช้ PMMA( Polymethymethaacrylate )
ในการทำป้ายร้านค้า ป้ายโฆษณา โคมหลังคา กรอบแว่นตา
เลนซ์ โคมไฟ เฟอร์นิเจอร์ ใช้พอลีเอทิลีน ( Polyethylene )
ทำสายเคเบิล แผ่นกันความชื้นในอาคาร ใช้พอลีคาร์บอเนต
(Polycarbonate) ทำโคมไฟสาธารณะ พอลีโพรพิลีน
(Polypropylene) ใช้ทำโต้ะ เก้าอี้ เชือก พรม ใช้พอลีไวนิล
คลอไรด์ ( Polyvinylchloride ) กระดาษปิดผนัง กระเบื้องปู
พื้น และฉนวนหุ้มสายไฟ
11
3. ด้านผลิตภัณฑ์ที่ใช้บรรจุอาห
าร
ใช้พอลีเอทิลีน ( Polyethylene ) ทำถุงบรรจุอาหาร ถาดทำน้ำแข็งใน
ตู้เย็น ขวดและภาชนะบรรจุของเหลว ใช้พอลี่ไวนิล คลอไรด์
( Polyvinylchloride ) ทำถ้วยและถาดบรรจุอาหารชนิดแผ่นบาง ใช้
ทำถุงและพลาสติกบรรจุของ ขวดน้ำมันพืชชนิดต่างๆ ใช้พอลี
คาร์บอเนต (Polycarbonate) ทำขวดนมชนิดดี เป็นต้น
4. ด้านอุตสาหกรรมยานยนต์
ใช้พอลีเอสเตอร์( Unsaturated Polyester ) ในการทำผลิตภัณฑ์
ไฟเบอร์กลาส เช่น เรือ รถยนต์ ชิ้นส่วนในเครื่องบิน ใช้พอลีเอไมด์ (
Polyamides ) ทำเกียร์
12
บรรณานุกรม
ธนาวดี ลี้จากภัย. (2544). เรียนรู้โพลิเมอร์จากการทดลอง.
กรุงเทพมหานคร:ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ(เอ็มเทค).
(วันที่สืบค้นข้อมูล : 12 มกราคม 2565).
สวทช. (ออนไลน์). พอลิเมอร์คืออะไร. แหล่งที่มา:
http://www.youtube.com/watch?v=YXNsfnLY5RI.
(วันที่สืบค้นข้อมูล : 14 มกราคม 2565).
สสวท. (2556). หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติม เคมี เล่ม 5 ชั้นมัธยมศึกษา
ปีที่ 4 – 6. โรงพิมพ์สกสค ลาดพร้าว. กรุงเทพมหานคร.
(วันที่สืบค้นข้อมูล : 20 มกราคม 2565)
สำนักงานราชบัณทิตยสภา. (2560). พจนานุกรมศัทพ์พอลิเมอร์ ฉบับราช
บัณทิตยสภา. พิมพ์ครั้งที่2. นครสวรรค์: บริษัท เดอะ เบสท์ เพรส แอนดื
ครีเอชั่น จำกัด.
(วันที่สืบค้นข้อมูล : 20 มกราคม 2565)
13
สมาชิกในกลุ่ม
นายเอกราช บายศรี เลขที่ 7
นางสาวกฤติมา หีมปอง เลขที่ 8
นางสาวอานัตตา แดหวามาลัย เลขที่ 29
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่. 6/1