POLYMER
พอลิเมอร์
พอลิเมอร์ สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ และมี
มวลโมเลกุลมากประกอบด้วย หน่วยเล็ก ๆ ของสารที่อาจ
จะเหมือนกันหรือต่างกันมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์
คำนำ
หนังสือเล่มนี้ เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชาเคมี โดยมี
วัตถุประสงค์เพื่อให้ทราบถึงพอลิเมอร์และมอนอเมอร์ตลอดจน
การปรับปรุงสมบัติของพอลิเมอร์ การแก้ปัญหาขยะจากพอลิเม
อร์
การจัดทำหนังสือได้ทำการค้นคว้า รวบรวมข้อมูลจาก
หนังสือ และเว็บไซต์ต่างๆผู้จัดทำหนังสือเล่มนี้หวังว่าจะเป็น
ประโยชน์แก่ผู้สนใจหากข้อมูลของกลุ่มดิฉันผิดพลาดประการใด
ต้องขออภัยมา ณ ที่นี้ และน้อมรับทุกคำติชม
นางสาวนรายิซ เปรมใจ
นางสาวมารียา ดำท่าคลอง
นางสาวอนัญญา ลาวัลย์
นางสาวอารียา บุญธรรม
สารบัญ
01 03
พอลิเมอร์และ ปฏิกิริยาการ
มอนอเมอร์ เกิดพอลิเมอร์
05 09
โครงสร้างและ การปรับปรุง
สมบัติของ สมบัติของ
พอลิเมอร์ พอลิเมอร์
10
การแก้ปั ญหาขยะ
จากพอลิเมอร์
1
Polymer and Monomer
พอลิเมอร์และมอนอเมอร์
พอลิเมอร์ (Polymer) คือ
สารประกอบที่มีโมเลกุลขนาด
ใหญ่ และมีมวลโมเลกุลมาก มอนอเมอร์ (Monomer)
ประกอบด้วย หน่วยเล็ก ๆ ของ คือ หน่วยเล็กๆ ของสารใน
สารที่อาจจะเหมือนกันหรือต่าง
พอลิเมอร์
กันมาเชื่อมต่อกันด้วย
พันธะโคเวเลนต์
2
พอลิเมอร์ แบ่งตามเกณฑ์ต่าง ๆ ดังนี้
แบ่งตามการเกิด
ก. พอลิเมอร์ธรรมชาติ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเอง
ตามธรรมชาติ เช่น โปรตีน แป้ ง เซลลูโลส ยาง
ธรรมชาติ
ข. พอลิเมอร์สังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากการ
สังเคราะห์เพื่อใช้ประโยชน์ต่าง ๆ เช่น พลาสติก
ไนลอน ดาคร
อนและลูไซต์
แบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์ที่เป็ นองค์
ประกอบ
ก. โฮมอลิเมอร์ เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วย
มอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน เช่น แป้ ง พอลิเอทิลีน PVC
ข. โคพอลิเมอร์ เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วย
มอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น โปรตีน พอลิเอสเทอร์
ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ 3
ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้มอนอเมอร์
เชื่อมต่อกันเป็นพอลิเมอร์ เรียก
ว่า ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ ซึ่ง
แบ่งเป็น 2 แบบ ดังนี้ ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ของ
1. ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ มอนอเมอร์ที่มีพันธะคู่ เกี่ยวข้อง
แบบเติม กับการเปลี่ยนพันธะคู่ในมอนอเมอร์
ให้เป็ นพันธะเดี่ยวที่เชื่ อมระหว่าง
มอนอเมอร์ ซึ่งมีลักษณะเดียวกับ
ปฏิกิริยาการเติมของแอลคีนจึงเรียกว่า
ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์แบบเติม
เช่นพอลิเอทิลีน ได้จากปฏิกิริยาการเกิดพอลิเม
อร์แบบเติมของเอทิลีน ดังสมการเคมี
เอทิลีน (แก๊ส) พอลิเอทิลีน (ของแข็งสีขาว )
4
2. ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์แบบควบแน่น
ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์จากมอนอเมอร์ที่มีหมู่
ฟังก์ชันมากกว่า 1 หมู่ ที่สามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีกัน
แล้วมีส่วนของหมู่ฟั งก์ชันหลุดออกไปในลักษณะเดียว
กับปฏิกิริยาควบแน่นของการเกิดเอสเทอร์หรือเอไมด์
เรียกว่า ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์แบบควบแน่น เช่น
กรดคาร์บอกซิลิกกับแอลกอฮอล์หรือเอมีน ได้พอลิเอส
เทอร์หรือพอลิเอไมด์ โดยมีน้ำเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้
ตัวอย่างปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์แบบควบแน่น เช่น
การสังเคราะห์ไนลอน 6,6 ซึ่งเป็นพอลิเอไมด์ชนิดหนึ่ง
แสดงได้ดังนี้
5
โครงสร้างและสมบัติของพอลิเมอร์
โครงสร้างของพอลิเมอร์มีผล
ต่อการจัดเรียงตัวของสาย
พอลิเมอร์และแรงยึดเหนี่ยระหว่าง
โมเลกุล ซึ่งส่งผลต่อสมบัติของ
พอลิเมอร์ เช่น ความหนาแน่น
จุดหลอมเหลว โครงสร้างของพอลิ
เมอร์แบ่งได้เป็น 3 แบบ ได้แก่ พอ
ลิเมอร์แบบเส้น พอลิเมอร์แบบกิ่ง
พอลิเมอร์แบบร่างแห
6
พอลิเมอร์แบบเส้น
เป็ นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะ
โคเวเลนต์ต่อกันเป็ นโซ่ยาวเช่นพอลิเอทิลีน
ความหนาแน่นสูง (high density polyethylene,HDPE)
พอลิโพรพิลีน พอลิไวนิลคลอไรด์พอลิเมอร์เหล่านี้มีสาย
โซ่เรียงชิดกัน จึงมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูง
ทำให้มีความหนาแน่นสูงแข็งและเหนียว
พอลิเมอร์แบบกิ่ง 7
เป็ นพอลิเมอร์ที่มีพอลิเมอร์สายสั้นแตกแขนงเป็ นกิ่งออก
จากโซ่หลัก เช่น พอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (low density
polyethylene, LDPE) ซึ่งโครงสร้างแบบกิ่งทำให้
โซ่พอลิเมอร์หลักไม่สามารถเรียงตัวชิดกันได้ จึงมีแรง
ยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลต่ำกว่าพอลิเมอร์แบบเส้น
ของมอนอมอร์ชนิดเดียวกัน ทำให้มีความหนาแน่นต่ำ
จุดหลอมเหลวต่ำ แข็งและเหนียวน้ อยกว่า
พอลิเมอร์แบบร่างแห 8
เป็นพอลิเมอร์ที่มีการเชื่อมขวาง (crosslink) ระหว่าง
สายโซ่พอลิเมอร์ต่อเนื่องกันเป็นร่างแห เช่น เมลามีน-
ฟอร์แมลดีไฮด์ (melamine-formaldehyde, MF หรือชื่อ
ทางการค้า คือ เมลามีน) ซึ่งมี โครงสร้างแบบร่างแห โดยมี
พันธะโคเวเลนด์เชื่อมต่อระหว่างสายโซ่พอลิเมอร์ ทำให้มี
ความแข็งแรงมาก มีสมบัติแข็ง แต่ไม่เหนียว เมื่อได้รับ
ความร้อนจะไม่หลอมเหลว
9
การปรับปรุงสมบัติของพอลิเมอร์
1. การเติมสารเติมแต่ง
• แทรกระหว่างสายพอลิเมอร์โดยไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี บางชนิดอาจทำให้จุดหลอมเหลวของ
พอลิเมอร์ลดลง
• สารเติมแต่งเรียก พลาสติไซเซอร์
• พบได้ทั่วไปในผลิตภัณฑ์พลาสติกเกือบทุกชนิด
• การเติมกำมะถันลงในยางพาราภายใต้ภาวะที่
เหมาะสมในกระบวนการ วัลคาไนเซชัน ทำให้
ยางพาราที่มีสมบัติอ่อนนิ่มและคืนตัวได้ไม่ดีเปลี่ยน
เป็นยางที่มีความคงรูปและคืนตัวได้ดีขึ้น นำมาทำ
เป็นยางรถยนต์ ยางวง(รัดถุงแกง)
2. การปรับเปลี่ยนโครงสร้างพอลิเมอร์
• เซลลูโลสแอซิเตต เปิดจากการทำปฏิกิริยาของเซลลูโลสกับกรดแอซิติก
• ไคโตซาน (คาร์โบไฮเดรต)นำไคตินไปทำปฏิกิริยากับไฮโดรลิซิสในสภาวะเบส ไคโตซานนำ
ไปใช้ประโยชน์ได้มากกว่าไคติน
• พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ ได้จากไฮโดรลิซิสของพอลิไวนิลแอซีเตต มีสมบัติการละลายนำ้ได้ดี
3. โคพอลิเมอร์
• ถ้าในพอลิเมอร์มีมอนอเมอร์ชนิดเดียวจัดเป็นโฮโมพอลิเมอร์
แต่ถ้านำมอนอเมอร์อื่นมาทำปฏิกิริยาด้วยเรียก โคพอลิเมอร์
• จำแนกได้ 4 ประเภท
1. แบบสุ่ม -A-B-A-A-B-B-A-B-A-A-A-
2. แบบสลับ -A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-
3. แบบบล็อก -A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-
4. แบบต่อกิ่ง -A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-
|
B-B-B-B-B-B-
10
4. พอลิเมอร์นำไฟฟ้ า
• พอลิอะเซทิลีน พันธะคู่สลับพันธะเดี่ยวตลอดสายพอลิเมอร์ อิเล็กตรอนของพันธะคู่
สามารถเคลื่ อนย้ายตำแหน่งบนสายพอลิเมอร์เกิดเป็ นโครงสร้างเมิซแนนซ์ทำให้พอลิ
อะเซทิลีนเป็สารกึ่งนำไฟฟ้ า เติมตัวออกซิไดส์หรือตัวรีดิวซ์ทำให้นำไฟฟ้ าได้ดีขึ้น
• แกรไฟต์ อโลหะตัวเดียวในโลกที่นำไฟฟ้ า
• พอลิเมอร์กึ่งตัวนำ เช่น พอลิ-พารา-ฟีนิลีน,พอลิแอนิลีน,พอลิพิร์โรล,พอลิไทโอฟีน
• สมบัติการนำไฟฟ้ าของพอลิเมอร์นำไฟฟ้ าบางชนิดอาจขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แสง ภาวะตอน
เป็ นกรด-เบส
• โลหะจะนำไฟฟ้ าได้ดีเมื่ออุณหภูมิลดลงแต่พอลิเมอร์จะนำไฟฟ้ าได้ดีเมื่ออุณหภูมิเพิ่ม
การแก้ปัญหาขยะจากพอลิเมอร์
แนวทางการลดปัญหาจากขยะพลาสติกในปัจจุบัน เช่น
1.การลดการใช้ (REDUCE) เช่นการไม่รับถุงพลาสติก การใช้ถุงผ้าแทน
การใช้ถุงพลาสติกการใช้แก้วน้ำหรือภาชนะใส่อาหารที่นำมาเอง
2. การรีไซเคิลเป็นการแปรรูปวัสดุที่ใช้แล้วเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่
3.การใช้พอลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ เช่น พอลิบิวทิลีนแอดิเพตเทเรฟแทเลต
(PBAT) พอลิคาโพรแล็กโทน(PCL) พอลิแลกติกแอซิก(PLA)
พอลิไฮดรอกซีบิวทิเรต (PHB) ซึ่งเป็นพอลิเอสเทอร์ ที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง
กันน้ อย เกิดปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสได้ง่าย ย่อยสลายในธรรมชาติได้เร็วกว่า
พอลิเมอร์สังเคราะห์ทั่วไป
บรรณานุกรม
ครูเอ้.//(2546).//พอลิเมอร์.//สืบค้น
เมื่ อ26มกราคม2565./จากYoutubeติวเตอร์ByKruAey.
ดิศกุล เกษมสวัสดิ์.//(2563).//เคมี เล่ม5.//พิมพ์ครั้ง
ที่1.//กรุงเทพมหานคร : สกสค.ลาดพร้าว.
คณะผู้จัดทำ
1.น.ส.นรายิซ เปรมใจ เลขที่ 12
2.น.ส.มารียา ดำท่าคลอง เลขที่ 19
3.น.ส.อนัญญา ลาวัลย์ เลขที่26
4.น.ส.อารียา บุญธรรม เลขที่ 30
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6/1