Page 48 - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
P. 48
7-36 วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
3. สัณฐานข องพอลเิ มอ ร์
เพื่อให้ส ามารถเข้าใจสมบัติข องพอลิเมอร์จำ�เป็นต ้องทราบถึงข นาดและสัณฐานข องพ อล ิเมอร์ ขนาดโมเลกุล
ของพอลิเมอร์พิจารณาจ ากนํ้าหนักโมเลกุลด ังได้กล่าวม าแล้ว สัณฐานข องพอลิเมอร์เกิดจากลักษณะก ารจ ัดเรียงต ัว
ของสายโซ่พอลิเมอร์จำ�นวนมาก เกิดขึ้นเมื่อพอลิเมอร์ที่หลอมเหลวถูกทำ�ให้เย็นตัวลงหรือทำ�ให้แยกชั้นออกมาจาก
สารละลาย โมเลกุลจะดึงดูดเข้าหากันและจับตัวกันให้เกิดเป็นก้อนของแข็งมากที่สุด สัณฐานของพอลิเมอร์ขึ้นอยู่
กับโครงสร้างของโมเลกุลและกระบวนการผลิตพอลิเมอร์โดยจำ�แนกเป็น 2 แบบตามความเป็นระเบียบของการจับ
กลุ่มข องสายพ อลิเมอ ร์ ดังนี้
3.1 โครงสร้างแบบกึ่งผลึก (semicrystalline structure) หมายถึง โครงสร้างที่สายโซ่พอลิเมอร์จัดเรียง
ตัวอย่างเป็นร ะเบียบโดยพ ับแ ละจ ับก ลุ่มอ ย่างม รี ูปแ บบซ ํ้าๆ กันเป็นร ะยะอ ย่างส มํ่าเสมอ และโครงสร้างไมเ่ป็นร ะเบียบ
ปะปนอยู่ เนื่องจากโมเลกุลของพอลิเมอร์เป็นสายยาวจึงเป็นไปได้ยากที่เนื้อสารทั้งหมดจะจับกลุ่มอย่างเป็นระเบียบ
ได้สมบูรณ์จึงต้องมีการทำ�ปริมาณผลึกหรือระดับขั้นการเกิดผลึก (degree of crystallinity) ซึ่งหมายถึง สัดส่วน
ของส ่วนผลึกในพอล ิเมอร์ซึ่งอ าจม ีต ั้งแต่น้อยจนกระทั่งมากถ ึงร้อยล ะ 90 ขึ้นอยู่กับสภาวะก ารเกิดผลึก ตัวอย่างของ
พอล ิเมอร์แบบกึ่งผ ลึก (semicrystalline polymer) เช่น พอล ิเอทิลีน พอลิอ ะคร ิโลไนไทรล ์ พอลิเอทิลีน เทเรฟทาเลต
เป็นต้น
3.2 โครงสร้างแบบอสัณฐาน (amorphous structure) หมายถึง โครงสร้างท ี่สายโซ่พอลิเมอร์ม้วนพันกัน
อย่างไร้ระเบียบ ทั้งนี้สายโซ่พอลิเมอร์ไม่สามารถจัดเรียงอ ย่างม ีระเบียบได้เนื่องจากโมเลกุลม ีโครงสร้างร ะเกะระกะ
และกีดขวางซ ึ่งกันแ ละกัน เช่น พอล ิเมทิลเมทาค ร ิเลต พอลิคาร์บอเนต เป็นต้น พอล ิเมอ ร์ที่มีโครงสร้างอสัณฐานม ี
สมบัติแข็งแ ละเปราะแบบแ ก้ว (แก้วจ ัดเป็นวัตถุอ สัณฐาน)
ส่วนอส ัณฐาน
ส่วนผ ลึก
แบบก ึ่งผ ลึก แบบ อสัณฐาน
ภาพที่ 7.18 สัณฐานข องพอล เิ มอ ร์
4. อุณหภูมกิ ารเปลีย่ นสถานะของพอล เิ มอ ร์
อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของพอลิเมอร์ หมายถึง อุณหภูมิที่ทำ�ให้พอลิเมอร์เปลี่ยนจากสถานะของแข็ง
เป็นสถานะห ลอมเหลว ซึ่งม ีความแตกต ่างจากสารโมเลกุลเล็ก เช่น นํ้า เมื่อให้ค วามร ้อนกับก้อนน ํ้าแข็ง อุณหภูมิของ
นํ้าแข็งจ ะเพิ่มขึ้นจนกระทั่งถ ึงอุณหภูมิค่าหนึ่ง นํ้าแข็งจะเริ่มหลอมละลาย ขณะท ี่นํ้าแข็งละลายน ั้น อุณหภูมิจ ะคงที่
