Page 18 - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
P. 18
7-6 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
เรอื่ งท ่ี 7.1.1
ความห มายแ ละป ระเภทข องพอลิเมอร์
1. ความหมายข องพ อลิเมอร์
พอลิเมอร์มาจากคำ�ภาษาอังกฤษว่า polymer ซึ่งเป็นคำ�ที่มีรากศัพท์มาจากภาษากรีก 2 คำ� คือ poly ที่
แปลว่า “หลาย” กับ mer ที่แปลว่า “หน่วย” พอลิเมอร์จึงแปลว่า “หลายหน่วย” ดังนั้น พอลิเมอร์จึงหมายถึง
สารโมเลกุลใหญ่ที่มีโครงสร้างประกอบด้วยหน่วยย่อยเล็กๆ หลายหน่วยเรียงกันและเชื่อมต่อกัน พอลิเมอร์เตรียม
ได้จากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน (polymerization) หรือปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ของสารโมเลกุลเล็กท่ีเรียกว่า
มอนอเมอร์ (monomer) ตัวอย่างเช่น พอลิเมอร์ชนิดพ อล ิเอทิลีน (polyethylene, PE) เตรียมได้จ ากมอนอเมอ ร์ คือ
ก๊าซเอทิลีน (ethylene) ดังส มการ (7.1)
nกC๊าซHเอ2=ทCิลHีน 2 —(CพHอล2—ิเอCทHิล2ีน)n ..........(7.1)
ในการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันจะเกิดภายใต้สภาพความดันและอุณหภูมิที่ควบคุม ส่วนใหญ่มีการใช้
ตัวเร่ง หรือสารเคมีช ่วยในก ารเกิดป ฏิกิริยาด ้วยซ ึ่งจ ะก ล่าวรายล ะเอียดต่อไป จำ�นวนอะตอมคาร์บอนมีผลต ่อส ถานะ
และส มบัติของพอล ิเมอร์ที่ได้ อาทิ พอล ิเอทิลีน ซึ่งเป็นพ อลิเมอร์ท ี่เตรียมได้จ ากก ๊าซเอทิลีน มีส ถานะ สมบัติ และก าร
ใช้งาน ต่างไปจากก ๊าซเอทิลีน ห(CลHังจ2า=กCปHฏ2ิก)ิรซิยึ่งาเปกา็นรสเการิดปพรอะลกิเอมบอปรร์ขะอเงภกท๊าแซอเอลทค ิลีนีน(แaลlk้วenกe๊า)ซหเอรทือิลสีนารทไี่มฮโีจดำ�นรควานรค์บาอรน์บทอี่มนี
พันธะคู่ในโมเลกุล กล่าวคือ
อยู่ 2 อะตอม พันธะคู่ข องก ๊าซเอทิลีนจ ะถ ูกเปลี่ยนเป็นพ ันธะเดี่ยวแล้วใช้อ ิเล็กตรอนร่วมท ี่ป ลายขอ งส ายโซ่เพื่อต ่อก ับ
มอนอเมอร์ของก๊าซเอทิลีนตัวอื่นอีกจึงเกิดเป็นพันธะระหว่างอะตอมคาร์บอนเพื่อเพิ่มขนาดสายโซ่ในพอลิเอทิลีน
ขนาดของพอลิเมอร์ท ี่ได้ขึ้นก ับจำ�นวนอ ะตอมของค าร์บอนในโมเลกุลข องพอล ิเมอร์ซ ึ่งม ีผลต ่อสถานะและสมบัติข อง
พ อล เิ มอ รน์ ัน้ ร วมท ั้งก ารนำ�ไปใชง้ าน กลา่ วค อื เริม่ ต น้ จ ากส ถานะก ๊าซท ีย่ งั ไมเ่ปน็ พ อล เิ มอ ร์ เมือ่ เพิ่มจ ำ�นวนค ารบ์ อนจ าก
มอนอเมอ ร์ท ี่ต ่อก ัน สถานะเริ่มเปลี่ยนจ ากก ๊าซเป็นของเหลว และเมื่อม ีจ ำ�นวนเมอร์หรือมอน อเมอร์เพิ่มข ึ้นจ ะเปลี่ยน
เป็นข องแข็งห นืด (waxy solid) แล้วกล ายเป็นข องแข็ง เมื่อจ ำ�นวนค าร์บอนในส ายโซม่ ากกว่า 1,000 อะตอมข ึ้นไป และ
นํ้าหนักโมเลกุลค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามจำ�นวนมอนอเมอร์ที่เพิ่มขึ้นหรือระดับการเกิดพอลิเมอร์ที่เพิ่มขึ้นนั่นเอง มีผลต่อ
การนำ�ไปใช้งานต ่างๆ กัน เช่น ไขพ อล ิเอทิลีนมีน ํ้าหนักโมเลกุลต ามข ้อก ำ�หนดขององค์การอ าหารและยาของประเทศ
สหรัฐอเมริกา หรือ FDA ข้อ 21 CFR 172.888 เกี่ยวก ับก ารส ังเคราะห์ไขจากป ิโตรเลียม คือ 500-1,200
