พอลิเมอร์

รายวิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาค รหัส 230102

จัดทำโดย
นางสาวธารดา หอมขจร ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/10 เลขที่ 7
นางสาวพรวิไล สันติโยธากุล ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/10 เลขที่ 17

เสนอ
คุณครูรัตนา หมู่โยธา

โรงเรียนสตรีราชินูทิศ
สำนักเขตพื้นที่การศึกษาอุดรธานี จังหวัดอุดรธานี

จุดประสงค์การเรียนรู้

อธิบายความหมายของ มอนอเตอร์ พอลิเมอร์ พอลิเมอร์ธรรมชาติ
พอลิเมอร์สังเคราะห์ ปฏิกิริยาพอลิเมอร์ไรซันและการรีไซเคิล
ทดลองและอธิบายการเกิดพอลิเมอร์และสมบัติของพอลิเมอร์
อธิบายโครงสร้างของพอลิเมอร์
ผู้เอธิบายการแยกชนิดของพลาสติกรีไซเคิล
ทดลองและอธิบายการใช้ประโยชน์จากพอลิเมอร์
สืบค้นและอภิปรายการนำพอลิเมอร์ไปใช้ประโยชน์รวมทั้งผล
ที่เกิดจากการผลิตและการใช้พอลิเมอร์ต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

พอลิเมอร์

ความหมาย

สารโมเลกุลใหญ่หรือสารโมเลกุลยักษ์ที่ประกอบด้วยหน่วยย่อยซ้ำๆกันจำนวนตั้งแต่หลายพัน
จนถึงหลายล้านหน่วยเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมีเรียกว่าพอริเมอร์ (poly-mers) หน่วยซ้ำๆที่เป็น

องค์ประกอบของพอลีเมอร์เรียกมอนอเมอร์ (monomer)

ชนิ ดของพอลิเมอร์

พอลิเมอร์
ธรรมชาติ

แป้ง เซลลูโลส และโปรตีนเป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติ จึงจัดเป็นพอลิ-
เมอร์ธรรมชาติ (natural polymers) พอลิเมอร์ธรรมชาติอื่นๆ เช่น กรดนิวคลิอิก ยางพารา

เส้นใยธรรมชาติ

ชนิ ดของพอลิเมอร์

พอลิเมอร์
สั งเคราะห์

มีพอลิเมอร์หลายชนิดที่เกิดจากการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ โดยนำมอนอเมอร์มาทำ
ปฏิกิริยาเคมีกันภายใต้สภาวะที่เหมาะสม พอลิเมอร์ที่ได้เรียกว่าพอลิเมอร์สังเคราะห์ (synthetic

polymers) ได้แก่พลาสติก ยางสังเคราะห์ และ
เส้นใยสังเคราะห์

การเกิดพอลิเมอร์

พอลิเมอร์เกิดจากการรวมตัวกันทางเคมีของมอนอเมอร์ โดยอาจประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิด
เดียวกัน พอลีเมอร์บางชนิดประกอบด้วยมอนอเมอร์ต่างชนิดกันมาเชื่อมต่อกัน

โพลิเมอไรเซชันแบบควบแน่ น พอลิเมอไรเซชันแบบเติม

(condensation polymerization) (addition polymerization)

เกิดจากมอนอเมอร์รวมตัวกันทางเคมีในสภาวะ เกิดจากมอนอเมอร์รวมตัวกันทางเคมีในสภาวะ
ที่เหมาะสมแล้วได้พอลีเมอร์และสารโมเลกุล ที่เหมาะสมและได้พอริเมอร์เพียงอย่างเดียว
เล็กซึ่งอาจเป็ นน้ำหรือสารอื่นเกิดขึ้นด้วย เช่น โดยไม่มีสารอื่นเกิดขึ้นด้วย เช่น พอลิเอทิลีน
แป้ งเกิดจากกชูโคสจำนวนมากรวมตัวกันทาง เกิดจากอีเทนซึ่งเป็ นสารที่ได้จากการกลั่น
เคมี โดยอะตอมออกซิเจนและไฮโดรเจนใน ปิ โตรเลียมและการแยกแก๊สธรรมชาติ เมื่อนำ
กลูโคสแต่ละโมเลกุลจะแยกตัวและรวมตัวกัน มาทำปฏิกิริยาเคมีในสภาวะที่เหมาะสมจะได้
เป็ นโมเลกุลน้ำ โมเลกุลกลูโคสที่เหลือจะเชื่อม พอลิเอทิลีนซึ่งเป็ นพลาสติกชนิ ดหนึ่ ง มี
ลักษณะเป็ นของแข็งสีขาวมีความเหนี ยวนำมา
ต่อกันด้วยพันธะเคมีเกิดเป็ นแป้ ง ทำผลิตภัณฑ์ได้หลายชนิ ด เช่น ขวดใส่น้ำ

โครงสร้างพอลิเมอร์

โครงสร้างแบบเส้ น

เกิดจากมอนอเมอร์เชื่อมต่อกันเป็นโซ่ยาว
พอลิเมอร์แบบนี้จะมีโซ่พอลีเมอร์เรียงชิด
กันมากกว่าโครงสร้างแบบอื่นๆจึงมีความ
หนาแน่น จุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง

และขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่นๆ

โครงสร้างแบบกิ่ง

เป็นโครงสร้างที่มีโซกิ่งแยกจากสายโซ่ ทำให้ไม่สามารถจัด
เรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและ
จุดหลอมเหลวต่ำกว่าโครงสร้างแบบเส้น ยืดหยุ่นได้ ความ
เหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เมื่อ


ร้อนจะอ่อนตัวและเมื่อเย็นลงจะแข็งตัว

โครงสร้างแบบร่างแห

เป็นโครงสร้างที่ประกอบด้วยสายโซ่หลักหรือโซกิ่ง เชื่อมโยง
กันมีลักษณะขายตาข่าย ถ้าพันธะที่เชื่อมโยงระหว่างโซ่หลักมี

จำนวนน้อย พอลิเมอร์จะมีสมบัติยืดหยุ่นอ่อนตัว แต่ถ้ามี
จำนวนพันธะมากจะแข็งไม่ยืดหยุ่น เปราะหักง่าย ไม่สามารถ

หลอมหรือเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ เมื่อรับความร้อนสูงจะ
แตกหัก

ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์

พลาสติก

เป็นวัสดุที่มีบทบาทในชีวิตประจำวันเป็นอย่างมาก มีสมบัติพิเศษหลายอย่าง เช่น อ่อนตัวได้เมื่อถูก
ความร้อน ไม่ผุกร่อนง่าย มีความเหนียว ยืดหยุ่นได้ แข็งแรง น้ำหนักเบา ทนทานต่อการสึกกร่อน

ทนทานสารเคมี เป็นชนวนไฟฟ้า กันน้ำได้ สามารถนำไปขึ้นรูปได้ สมบัติทางกายภาพที่สำคัญ
ประการหนึ่งของพลาสติกคือ การอ่อนตัวหรือหลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อน

จำแนกพลาสติกได้เป็ น 2 ประเภท คือ พลาสติกเทอร์มอเซต
เทอร์มอพลาสติก

เป็ นพลาสติกที่ได้รับความร้อนและอ่อนตัว เป็ นพลาสติกที่ขึ้นรู ปด้วยการผ่านความร้อน
และเมื่ออุณหภูมิลดลงจะแข็งตัว ถ้าให้ความ หรือแรงดัน ไม่สามารถนำกลับมาขึ้นรู ปใหม่ได้
อีก แต่จะเกิดการแตกหัก พลาสติกประเภทนี้ มี
ร้อนอีกก็จะอ่อนตัวและสามารถทำให้กลับเป็ น
รู ปร่างเดิมหรือเปลี่ยนรู ปร่างได้ พลาสติก โครงสร้างแบบร่างแห เมื่อแข็งตัวแล้วจะมี

ประเภทนี้ มีโครงสร้างแบบเส้นหรือแบบกิ่ง มี ความแข็งมาก ทนต่อความร้อนและความดันได้
การเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้ อย
ดี แต่ถ้าทำให้มีอุณหภูมิสูงมากจะแตกและไหม้

เป็ นเถ้า

ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์

ยาง

ผลิตภัณฑ์จากยางมีหลายชนิด เช่น รองเท้ายาง ของเล่นเด็ก ถุงมือยาง และยางรถยนต์ ยางเป็นสาร
พอลีเมอร์ที่มีสมบัติพิเศษ คือ มีความยืดหยุ่น สามารถยืดออกหรือเปลี่ยนขนาดได้เมื่อถูกดึง และ

กลับคืนสู่สภาพเดิมได้เมื่อปล่อยแรงดึง

ยางแบ่งได้เป็ น 2 ประเภท คือ ยางสั งเคราะห์
ยางธรรมชาติ

เป็ นสารพอลิเมอร์มีชื่อทางเคมีว่าพอลิไอโซ ถึงแม้ว่ายางธรรมชาติที่ผ่านกระบวนการ
ปรับปรุ งจะมีคุณภาพที่ดีขึ้นแต่ก็ยังไม่เหมาะกับ
พรีน (Polyisoprene) มีลักษณะเป็ นของเหลวสี การใช้งานบางอย่างดังนั้ นนั กวิทยาศาสตร์จึงได้
ขาวคล้ายน้ำนม มีสมบัติที่สำคัญคือความ
สังเคราะห์อย่างขึ้น ซึ่งถูกผลิตจากวิธีการทาง
ต้านทานแรงดึงสูง ทนต่อการขัดถู เป็ นชนวนที่ เคมี ยางสังเคราะห์มีสมบัติที่ดีหลายประการ

ดีมาก ทนน้ำ ทนน้ำมันจากพืชและสัตว์ แต่มี เช่น ความต้านทานต่อน้ำมัน และแก๊ส
ข้อจำกัดบางประการ คือ เมื่ออยู่ในสภาวะที่
ธรรมชาติ นิ ยมนำมาทำจุกนมยาง และอุปกรณ์
ร้อนหรือมีแสงจ้ามากๆจะอ่อนตัวและเหนี ยว
และที่อุณหภูมิต่ำๆจะแข็งและเปราะ ทางการแพทย์

ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์

เส้ นใย

ผลิตภัณฑ์สิ่งทอต่างๆ เช่น เครื่องแต่งกาย เสื้อผ้า ถุงเท้า ผลิตมาจากเส้นใย ที่ทำมาจากเส้นใย
มากมายหลายชนิด บางชนิดเป็นเส้นใยจากธรรมชาติ บางชนิดเป็นเส้นใยที่สังเคราะห์ขึ้น

เส้นใยจัดเป็นพอลิเมอร์ประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์จำนวนมากเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ
เคมีเป็นเส้นยาว

เส้นใยแบ่งออกเป็ น 3 ประเภท คือ

เส้ นใยธรรมชาติ

เส้นใยที่ได้จากพืช เช่น ฝ้าย นุ่น
เส้นใยที่ได้จากสัตว์ เป็นสารประเภทโปรตีน เช่น เส้นใย
จากรังไหม และขนแกะ
เส้นใยที่ได้จากแร่ธาตุ เช่น ใยหินเป็นเส้นใยที่ได้จาก
สินแร่ มีสมบัติทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีชนิด
ต่างๆ ไม่นำไฟฟ้า จึงนิยมนำมาทำเสื้อผ้าชุดดับเพลิง

เส้ นใยสั งเคราะห์

เป็นเส้นใยที่สังเคราะห์ขึ้น เช่น ไนลอน โอรอน และที่นิยมใช้
กันมากคือดาครอนหรือโทเรเทโทรอน มีสมบัติแตกต่างจาก
เส้นใยธรรมชาติหลายอย่าง เช่น ทนต่อจุลินทรีย์ เชื้อรา
ทนทานต่อสารเคมี ไม่ยับง่าย ไม่ดูดน้ำ แห้งเร็ว ผลิตได้ครั้ง
ละมากๆ

เส้ นใยกึ่งสั งเคราะห์

เป็นเส้นใยที่ได้จากการนำสารจากธรรมชาติ มาปรับปรุง
โครงสร้างให้เหมาะกับการใช้งาน เช่น เซลลูโลสแอซีเตต
เตรียมได้จากปฏิกิริยาระหว่างเซลลูโลสจากพืชกับกรดแอซีติก
โดยมีกรดซัลฟิวริกเข้มข้นเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ใช้ผลิตแผ่น
พลาสติก ทำแผงสวิตช์และหุ้มสายไฟฟ้า

ปัจจุบันพอลิเมอร์เข้ามามีบทบาทในการดำรงชีวิตของเรามากขึ้น ถึงแม้ว่าพอลิเมอร์จะมีประโยชน์
มาก แต่การใช้พอลิเมอร์สังเคราะห์ เช่น พลาสติก ยางสังเคราะห์ หรือเส้นยสังเคราะห์ ก็สามารถก่อ
ให้เกิดปัญหาตามมาได้ เช่น ปัญหาขยะพลาสติก ขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นอันตราย สามารถก่อให้

เกิดมลพิษแก่สิ่งแวดล้อมได้
ปัญหาขยะพลาสติกเป็นปัญหาร่วมกันทั่วโลก นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามคิดค้นพลาสติกที่ย่อย
สลายได้ทางชีวภาพ มาใช้แทน และสามารถเปลี่ยนพลาสติกบางชนิดที่ไม่ย่อยสลายเป็นชนิดที่ย่อย
สลายได้ แต่ก็ยังไม่สามารถแก้ปัญหาขยะพลาสติกได้ วิธีการที่ดีที่สุด คือ ลดปริมาณการใช้ให้เหลือ
เท่าที่จำเป็นและพยายามนำกลับมาใช้ใหม่ ในหลายประเทศมีการรณรงค์ให้ทุกคนใช้ถุงผ้าหรือ

ตะกร้าผ้าแทนการใช้ถุงพลาสติก

ประเภทของพลาสติก

พลาสติกบางชนิดเมื่อใช้แล้วสามารถนำกลับไปผ่านขั้นตอนในกระบวนการผลิตทำให้นำกลับมา
ใช้ใหม่ได้ เรียกว่า พลาสติกแปรรูปเพื่อใช้ใหม่หรือพลาสติกรีไซเคิล (recycle plastic)

คำถาม

1.ข้อใดไม่จัดเป็นพอลิเมอร์

ก. แป้ง
ข. โปรตีน
ค. สบู่
ง. ซิลิโคน

2. พลาสติกชนิดใดจัดเป็นเทอร์โมเซต

ก. ตัวถังรถ
ข. ถุงพลาสติก
ค. ถุงน่อง
ง. ท่อน้ำ

3. มอนอเมอร์ที่รวมตัวเป็นพอลิเมอร์
ต้องใช้ปฏิกิริยาใด

ก. ปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน

ข. ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน
ค. ปฏิกิริยาออกซิเดชัน
ง. ปฏิกิริยาสะปอนิฟิเคชัน

4. ข้อใดไม่ใช่สมบัติของพลาสติกเทอร์มอเซต

ก. สามารถรักษาสภาพความเป็นของแข็งได้อย่างถาวร
ข. เป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างเป็นร่างแห
ค. ถ้าอุณหภูมิสูงจะแตกและไหม้กลายเป็นขี้เถ้า
ง. นำกลับไปหลอมละลายใหม่ได้

5. พลาสติกรีไซเคิลที่มีสัญลักษณ์ดังนี้ ควรเป็น
พลาสติกประเภทใด ตามลำดับ

ก. HDPE , PVC และ LDPE
ข. LDPE , PP และ PS
ค. HDPE , LDPE และ PS
ง. HDPE , LDPE และ PP

6. ข้อใดไม่ใช่ข้อเสียของเส้นใยธรรมชาติ

ก. เกิดราได้ง่าย
ข. หดตัวเมื่อได้รับความร้อนและความชื้น
ค. เส้นใยมีคุณภาพไม่ดี
ง. เส้นใยมีความเหนียวสูง

7. ยางธรรมชาติ มีจุดหลอมเหลวสูง แต่ที่อุณหภูมิต่ำต้องนำ
มาผ่านกระบวนการวัลคาไนเซชันโดยเป็นการเติมสารในข้อ
ใดลงไปในยาง

ก. ไนโตรเจน

ข. กำมะถัน

ค. คาร์บอน

ง. สังกะสีออกไซด์

8. พอลิเมอร์ในข้อใดที่สองชนิดแรกเป็นเทอร์โมพลาสติก
ซึ่งใช้ทำอวัยวะเทียมใช้อยู่ในร่างกายได้ ส่วนพอลิเมอร์
ชนิดที่สามเป็นเทอร์โมเซตพลาสติกที่ใช้ทั่วไป

ก. พอลิไวนิลคลอไรด์ พอลิสไตรีน พอลิยูรีเทน

ข. พอลิสไตรีน พอลิโพรพิลีน เมลามีน

ค. พอลิยูรีเทน เมลามีน พอลิเอทิลีน

ง. พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน ฟีนอลฟอร์มัลดีไฮด์

9. ข้อใดเป็นสาเหตุที่ทำให้พลาสติกแต่ละชนิดมีสมบัติ
แตกต่างกัน

ก.เพราะมีโครงสร้างต่างกัน

ข.เพราะมีองค์ประกอบของมอนอเมอร์ต่างกัน

ค.เพราะมีการผลิตจากเม็ดพลาสติกต่างชนิดกัน

ง.ข้อ ก และ ข

10. ข้อใดไม่จัดเป็นเทอร์มอพลาสติก

ก. พอลิโพรพิลีน
ข. พอลิยูรีเทน
ค. พอลิสไตรีน
ง. พอลิเอทิลีน