เคมีพอลิเมอร์

เคมีพอลิเมอร์ หรือ แมคโครโมเลกุลาร์เคมี (อังกฤษ: Polymer chemistry หรือ macromolecular chemistry) เป็นศาสตร์หลายสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ทางเคมี (chemical synthesis) และคุณสมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์ (polymer) หรือแมคโครโมเลกุล (macromolecule) แมคโครโมเลกุลแบบเก่าจะหมายถึงโซ่โมเลกุล และเป็นกลุ่มของเคมี ส่วนพอลิเมอร์จะอธิบายถึงคุณสมบัติรวมๆของวัสดุพอลิเมอร์ซึ่งจะเป็นขอบเขตของฟิสิกส์พอลิเมอร์ (polymer physics) ซึ่งเป็นสาขาย่อยของวิชาฟิสิกส์ พลาสติก (Plastics) เช่น พอลิเอทิลีน (polyethylene) จะเป็นกลุ่มย่อยของพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มูลค่าในเชิงพาณิชย์ ไบโอพอลิเมอร์ (Biopolymer) เช่น โปรตีน (protein) เป็นกลุ่มย่อยของพอลิเมอร์ที่พบในธรรมชาติ

คุณสมบัติ

พอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ (monomer) โดยกระบวนการพอลิเมอไรเซชั่น (polymerization) คุณสมบัติของพอลิเมอร์เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับปัจจัยดังนี้

1. ระดับขั้นของพอลิเมอไรเซชั่น (degree of polymerisation)
2. โมลาร์แมสส์ดิสตริบิชั่น (molar mass distribution)
3. แทคติซิตี่ (tacticity)
4. โคพอลิเมอร์ (copolymer)
5. การแตกสาขาของพอลิเมอร์ (polymer branching)
6. กลุ่มท้ายแถว (end-group)
7. ครอสส์ลิงก์ (crosslinks)
8. การเกิดผลึก (crystallinity)
9. อุณหภูมิกลาสส์ทรานซิชั่น (glass transition temperature)
10. การละลาย (solubility)
11. ความหนืด (viscosity)
12. การเกิดเจล (gelation)

ประวัติ

• ปี 1891 ฮิลัยลี่ เดอชาดอนเนต (Hilaire de Chardonnet) เริ่มผลิตเส้นใยเซลลูโลส (cellulose) สำหรับผ้าไหม (silk) ได้สำเร็จ
• ปี 1907 เลโอ บาเกอลันด์ (Leo Baekeland) ประดิษฐ์พอลิเมอร์สังเคราะห์ชื่อว่า เบคิไลต์ (bakelite)
• ปี 1922 แฮร์มันน์ ชเตาดิงเงอร์ (Hermann Staudinger) เสนอเป็นครั้งแรกว่าพอลิเมอร์ประกอบด้วยโซ่ยาวของอะตอมที่ดึงดูดกันด้วยพันธะเคมีแบบโควาเลนต์ (covalent bond) ซึ่งก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่าพอลิเมอร์เป็นกลุ่มของโมเลกุลเล็ก ๆ ที่เรียกว่าคอลลอยด์ (colloids) และดึงดูดกันด้วยที่ยังไม่ทราบ
• ปี 1953 ชเตาดิงเงอร์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี
• ปี 1931 วอลลาซ คารอตเทอรส์ (Wallace Carothers) ประดิษฐ์ยางสังเคราะห์ได้เป็นครั้งแรกเรียกว่านีโอพรีน (neoprene)
• ปี 1935 วอลลาซ คารอตเทอรส์ (Wallace Carothers) ประดิษฐ์ไนลอน (nylon)
• ปี 1974 พอล ฟลอรี่ (Paul Flory) ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี (Nobel Prize in Chemistry) จากผลงานการพบการจัดเรียงตัวของพอลิเมอร์ในสารละลายซึ่งเรียกว่าแรนดอมคอยล์ (random coil)

ดูเพิ่ม

• ตัวเชื่อมโยงพอลิเมอร์
• เจลดูดน้ำ