ইউনিট ১৫ পলিমার-ডিলিটেড

আপনি কি মনে করেন যে পলিমারের আবিষ্কার ও এর বিভিন্ন প্রয়োগ ছাড়া দৈনন্দিন জীবন আরও সহজ ও বর্ণিল হতো? প্লাস্টিকের বালতি, কাপ ও তরকারি, শিশুদের খেলনা, প্যাকেজিং ব্যাগ, সিনথেটিক পোশাকের উপাদান, অটোমোবাইল টায়ার, গিয়ার ও সিল, বৈদ্যুতিক অন্তরক পদার্থ এবং মেশিনের যন্ত্রাংশ তৈরিতে পলিমারের ব্যবহার দৈনন্দিন জীবন এবং শিল্পক্ষেত্রকে সম্পূর্ণরূপে বিপ্লবিত করেছে। প্রকৃতপক্ষে, পলিমার হল চারটি প্রধান শিল্পের মেরুদণ্ড, যথা: প্লাস্টিক, ইলাস্টোমার, তন্তু এবং রং ও বার্নিশ।

‘পলিমার’ শব্দটি দুটি গ্রিক শব্দ থেকে উদ্ভূত হয়েছে: ‘পলি’ অর্থ অনেক এবং ‘মের’ অর্থ একক বা অংশ। পলিমার শব্দটিকে খুব বড় অণু হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যাদের উচ্চ আণবিক ভর $\left(10^{3}-10^{7} \mathrm{u}\right)$ রয়েছে। এগুলিকে ম্যাক্রোমলিকিউলও বলা হয়, যা ব্যাপক আকারে পুনরাবৃত্তিমূলক গঠনগত এককগুলির সংযোগ দ্বারা গঠিত হয়। পুনরাবৃত্তিমূলক গঠনগত এককগুলি কিছু সরল ও প্রতিক্রিয়াশীল অণু থেকে উদ্ভূত হয় যেগুলিকে মনোমার বলা হয় এবং এগুলি পরস্পরের সাথে সমযোজী বন্ধন দ্বারা যুক্ত থাকে। সংশ্লিষ্ট মনোমার থেকে পলিমার গঠনের প্রক্রিয়াকে পলিমারকরণ বলে।

১৫.১ পলিমারের শ্রেণিবিভাগ#

কিছু বিশেষ বিবেচনার ভিত্তিতে পলিমারকে শ্রেণিবিভক্ত করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে। পলিমারের একটি সাধারণ শ্রেণিবিভাগ হল যে উৎস থেকে পলিমার উদ্ভূত তার উপর ভিত্তি করে।

এই ধরনের শ্রেণিবিভাগের অধীনে, তিনটি উপশ্রেণি রয়েছে।

১. প্রাকৃতিক পলিমার

এই পলিমারগুলি উদ্ভিদ ও প্রাণীতে পাওয়া যায়। উদাহরণ হল প্রোটিন, সেলুলোজ, স্টার্চ, কিছু রজন এবং রাবার।

২. আধা-সিনথেটিক পলিমার

সেলুলোজ অ্যাসিটেট (রেয়ন) এবং সেলুলোজ নাইট্রেট ইত্যাদির মতো সেলুলোজ ডেরিভেটিভগুলি এই উপশ্রেণির সাধারণ উদাহরণ।

৩. সিনথেটিক পলিমার

প্লাস্টিক (পলিথিন), সিনথেটিক তন্তু (নাইলন ৬,৬) এবং সিনথেটিক রাবার (বুনা-এস) এর মতো বিভিন্ন সিনথেটিক পলিমার হল মানবসৃষ্ট পলিমারের উদাহরণ যা দৈনন্দিন জীবন এবং শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

পলিমারকে তাদের গঠন, আণবিক বল বা পলিমারকরণের পদ্ধতির ভিত্তিতেও শ্রেণিবদ্ধ করা যেতে পারে।

১৫.২ পলিমারকরণ বিক্রিয়ার প্রকারভেদ#

পলিমারকরণ বিক্রিয়ার দুটি বিস্তৃত প্রকার রয়েছে, যথা: সংযোজন বা শৃঙ্খল বৃদ্ধি পলিমারকরণ এবং ঘনীভবন বা ধাপ বৃদ্ধি পলিমারকরণ।

১৫.২.১ সংযোজন পলিমারকরণ বা শৃঙ্খল বৃদ্ধি পলিমারকরণ#

এই ধরনের পলিমারকরণে, একই মনোমার বা ভিন্ন ভিন্ন মনোমারের অণুগুলি ব্যাপক আকারে একত্রিত হয়ে একটি পলিমার গঠন করে। ব্যবহৃত মনোমারগুলি হল অসম্পৃক্ত যৌগ, যেমন: অ্যালকিন, অ্যালকাডাইন এবং তাদের ডেরিভেটিভ। পলিমারকরণের এই পদ্ধতিটি শৃঙ্খলের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধির দিকে নিয়ে যায় এবং শৃঙ্খল বৃদ্ধি মুক্ত মূলক বা আয়নিক প্রজাতির গঠনের মাধ্যমে ঘটতে পারে। তবে, মুক্ত মূলক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত সংযোজন বা শৃঙ্খল বৃদ্ধি পলিমারকরণ হল সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি।

১৫.২.১.১ সংযোজন পলিমারকরণের প্রক্রিয়া#

১. মুক্ত মূলক প্রক্রিয়া

বিভিন্ন ধরনের অ্যালকিন বা ডাইইন এবং তাদের ডেরিভেটিভকে বেনজয়েল পারঅক্সাইড, অ্যাসিটাইল পারঅক্সাইড, টার্ট-বিউটাইল পারঅক্সাইড ইত্যাদির মতো একটি মুক্ত মূলক উৎপাদনকারী প্রারম্ভক (উত্প্রেরক) এর উপস্থিতিতে পলিমারিত করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ইথিনকে পলিথিনে রূপান্তরের পলিমারকরণে ইথিনের সাথে অল্প পরিমাণ বেনজয়েল পারঅক্সাইড প্রারম্ভকের মিশ্রণকে তাপ বা আলোর সংস্পর্শে আনা হয়। প্রক্রিয়াটি শুরু হয় পারঅক্সাইড দ্বারা গঠিত ফিনাইল মুক্ত মূলকের ইথিনের দ্বি-বন্ধনের সাথে সংযোজনের মাধ্যমে, যার ফলে একটি নতুন এবং বড় মুক্ত মূলক সৃষ্টি হয়। এই ধাপটিকে শৃঙ্খল প্রারম্ভ ধাপ বলা হয়। যখন এই মূলকটি ইথিনের আরেকটি অণুর সাথে বিক্রিয়া করে, তখন আরেকটি বড় আকারের মূলক গঠিত হয়। নতুন এবং বড় মূলকগুলির সাথে এই ক্রমের পুনরাবৃত্তি বিক্রিয়াটিকে এগিয়ে নিয়ে যায় এবং এই ধাপটিকে শৃঙ্খল সম্প্রসারণ ধাপ বলা হয়। শেষ পর্যন্ত, কোনও একটি পর্যায়ে এইভাবে গঠিত উৎপাদ মূলকটি অন্য একটি মূলকের সাথে বিক্রিয়া করে পলিমারিত উৎপাদ গঠন করে। এই ধাপটিকে শৃঙ্খল সমাপ্তি ধাপ বলা হয়। পলিথিন গঠনে জড়িত ধাপগুলির ক্রম নিম্নরূপ চিত্রিত করা হয়েছে:

শৃঙ্খল প্রারম্ভ ধাপ

শৃঙ্খল সম্প্রসারণ

$$ \begin{aligned} \mathrm{C_6} \mathrm{H_5}-\mathrm{CH_2}-\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H_2}+\mathrm{CH_2}=\mathrm{CH_2} \longrightarrow & \mathrm{C_6} \mathrm{H_5}-\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}-\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H_2} \\ & \\ & \mathrm{C_6} \mathrm{H_5}+\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}+{ _\mathrm{n}} \mathrm{CH_2}-\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H_2} \end{aligned} $$

শৃঙ্খল সমাপ্তি ধাপ

দীর্ঘ শৃঙ্খল সমাপ্তির জন্য, এই মুক্ত মূলকগুলি বিভিন্নভাবে একত্রিত হয়ে পলিথিন গঠন করতে পারে। শৃঙ্খল সমাপ্তির একটি পদ্ধতি নিচে দেখানো হয়েছে:

একটি একক মনোমারিক প্রজাতির পলিমারকরণ দ্বারা গঠিত সংযোজন পলিমারগুলিকে হোমোপলিমার বলা হয়, উদাহরণস্বরূপ উপরে আলোচিত পলিথিন হল একটি হোমোপলিমার।

দুটি ভিন্ন মনোমার থেকে সংযোজন পলিমারকরণ দ্বারা তৈরি পলিমারগুলিকে কোপলিমার বলা হয়। বিউটা-১, ৩-ডাইইন এবং স্টাইরিনের পলিমারকরণ দ্বারা গঠিত বুনা-এস হল সংযোজন পলিমারকরণ দ্বারা গঠিত কোপলিমারের একটি উদাহরণ।

১৫.২.১.২ কিছু গুরুত্বপূর্ণ সংযোজন পলিমার#

(ক) পলিথিন

পলিথিনগুলি হল রৈখিক বা সামান্য শাখাযুক্ত দীর্ঘ শৃঙ্খল অণু। এগুলি বারবার তাপে নরম হয়ে এবং শীতল হলে শক্ত হওয়ার ক্ষমতা রাখে এবং এইভাবে এগুলি থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার। নিচে দেওয়া হিসাবে পলিথিন দুটি প্রকারের:

(i) নিম্ন ঘনত্বের পলিথিন: এটি ইথিনের পলিমারকরণ দ্বারা প্রাপ্ত হয় ১০০০ থেকে ২০০০ বায়ুমণ্ডল চাপে এবং $350 \mathrm{~K}$ থেকে $570 \mathrm{~K}$ তাপমাত্রায় অল্প পরিমাণ ডাইঅক্সিজেন বা একটি পারঅক্সাইড প্রারম্ভক (উত্প্রেরক) এর উপস্থিতিতে। নিম্ন ঘনত্বের পলিথিন (এলডিপি) মুক্ত মূলক সংযোজন এবং $\mathrm{H}$-পরমাণু অপসারণের মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়। এটির অত্যন্ত শাখাযুক্ত গঠন রয়েছে। এই পলিমারগুলির নিচে দেখানো হিসাবে কিছু শাখা সহ সরল শৃঙ্খল গঠন রয়েছে।

নিম্ন ঘনত্বের পলিথিন রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় এবং কঠিন কিন্তু নমনীয় এবং বিদ্যুতের দুর্বল পরিবাহী। তাই, এটি বিদ্যুৎ বহনকারী তারের অন্তরকরণ এবং স্কুইজ বোতল, খেলনা ও নমনীয় পাইপ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

(ii) উচ্চ ঘনত্বের পলিথিন: এটি গঠিত হয় যখন ইথিনের সংযোজন পলিমারকরণ একটি হাইড্রোকার্বন দ্রাবকে ট্রাইইথাইলঅ্যালুমিনিয়াম এবং টাইটানিয়াম টেট্রাক্লোরাইড (জিগলার-নাটা উত্প্রেরক) এর মতো একটি প্রভাবকের উপস্থিতিতে $333 \mathrm{~K}$ থেকে $343 \mathrm{~K}$ তাপমাত্রায় এবং ৬-৭ বায়ুমণ্ডল চাপে ঘটে। এইভাবে উৎপাদিত উচ্চ ঘনত্বের পলিথিন (এইচডিপি) নিচে দেখানো হিসাবে রৈখিক অণু নিয়ে গঠিত এবং ঘন প্যাকিংয়ের কারণে উচ্চ ঘনত্ব রয়েছে। এই ধরনের পলিমারগুলিকে রৈখিক পলিমারও বলা হয়। উচ্চ ঘনত্বের পলিমারগুলিও রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় এবং আরও কঠিন ও শক্ত। এটি বালতি, ডাস্টবিন, বোতল, পাইপ ইত্যাদি উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।

(খ) পলিটেট্রাফ্লুরোইথিন (টেফলন) টেফলন তৈরি করা হয় টেট্রাফ্লুরোইথিনকে উচ্চ চাপে একটি মুক্ত মূলক বা পারসালফেট প্রভাবকের সাথে উত্তপ্ত করে। এটি রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় এবং ক্ষয়কারী বিকারক দ্বারা আক্রান্ত হওয়ার বিরুদ্ধে প্রতিরোধী। এটি অয়েল সিল ও গ্যাসকেট তৈরি করতে এবং নন-স্টিক পৃষ্ঠ আবৃত বাসন তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়।

(গ) পলিঅ্যাক্রিলোনাইট্রাইল পারঅক্সাইড প্রভাবকের উপস্থিতিতে অ্যাক্রিলোনাইট্রাইলের সংযোজন পলিমারকরণের ফলে পলিঅ্যাক্রিলোনাইট্রাইল গঠিত হয়।

$$ \underset{\text { Tetrafluoroethene }}{\mathrm{nCC_{2 }}=\mathrm{CF_2}} \xrightarrow[\text { High pressure }]{\text { Catalyst }} \underset{\text { Teflon }}{\left[\mathrm{CF_2}-\mathrm{CF_2}\right]_{\mathrm{n}}} $$

পলিঅ্যাক্রিলোনাইট্রাইল অরলন বা অ্যাক্রিলানের মতো বাণিজ্যিক তন্তু তৈরিতে উলের বিকল্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

উদাহরণ ১৫.১

$+\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH}\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_5}\right)+_{n}$ একটি হোমোপলিমার নাকি কোপলিমার?

সমাধান

এটি একটি হোমোপলিমার এবং যে মনোমার থেকে এটি প্রাপ্ত তা হল স্টাইরিন $\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{CH}=\mathrm{CH_2}$।

১৫.২.২ ঘনীভবন পলিমারকরণ বা ধাপ বৃদ্ধি পলিমারকরণ#

এই ধরনের পলিমারকরণ সাধারণত দুটি দ্বি-কার্যকরী বা ত্রি-কার্যকরী একক-কারক এককের মধ্যে একটি পুনরাবৃত্তিমূলক ঘনীভবন বিক্রিয়া জড়িত। এই পলিঘনীভবন বিক্রিয়াগুলির ফলে কিছু সরল অণু যেমন জল, অ্যালকোহল, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড ইত্যাদির ক্ষতি হতে পারে এবং উচ্চ আণবিক ভরের ঘনীভবন পলিমার গঠনের দিকে নিয়ে যায়।

এই বিক্রিয়াগুলিতে, প্রতিটি ধাপের উৎপাদ আবার একটি দ্বি-কার্যকরী প্রজাতি এবং ঘনীভবনের ক্রম চলতে থাকে। যেহেতু, প্রতিটি ধাপ একটি স্বতন্ত্র কার্যকরী প্রজাতি উৎপন্ন করে এবং একে অপরের থেকে স্বাধীন, তাই এই প্রক্রিয়াটিকে ধাপ বৃদ্ধি পলিমারকরণও বলা হয়।

ইথিলিন গ্লাইকোল এবং টেরেফথালিক অ্যাসিটের মিথস্ক্রিয়া দ্বারা টেরিলিন বা ড্যাকরনের গঠন এই ধরনের পলিমারকরণের একটি উদাহরণ।

১৫.২.২.১ কিছু গুরুত্বপূর্ণ ঘনীভবন পলিমার#

(ক) পলিঅ্যামাইড

অ্যামাইড বন্ধনযুক্ত এই পলিমারগুলি সিনথেটিক তন্তুর গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ এবং এগুলিকে নাইলন বলা হয়। প্রস্তুতির সাধারণ পদ্ধতিটি হল ডাইঅ্যামিনের সাথে ডাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিটের ঘনীভবন পলিমারকরণ বা অ্যামিনো অ্যাসিট বা তাদের ল্যাকটামের ঘনীভবন।

নাইলন

(i) নাইলন ৬,৬: এটি উচ্চ চাপে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় হেক্সামিথাইলিনডাইঅ্যামিনের সাথে অ্যাডিপিক অ্যাসিটের ঘনীভবন পলিমারকরণ দ্বারা প্রস্তুত করা হয়।

নাইলন ৬, ৬ হল তন্তু গঠনকারী কঠিন। এটির উচ্চ প্রসার্য শক্তি রয়েছে। এই বৈশিষ্ট্যটি হাইড্রোজেন বন্ধনের মতো শক্ত আন্তঃআণবিক বলের জন্য দায়ী করা যেতে পারে। এই শক্ত বলগুলি শৃঙ্খলগুলির ঘন প্যাকিংয়ের দিকেও নিয়ে যায় এবং এইভাবে স্ফটিক প্রকৃতি প্রদান করে।

নাইলন ৬, ৬ শীট, ব্রাশের জন্য ব্রিস্টল এবং টেক্সটাইল শিল্পে তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

(ii) নাইলন ৬: এটি ক্যাপ্রোল্যাক্টামকে উচ্চ তাপমাত্রায় জলের সাথে উত্তপ্ত করে প্রাপ্ত হয়। নাইলন ৬ টায়ার কর্ড, কাপড় এবং দড়ি উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।

(খ) পলিঅ্যাস্টার

এগুলি হল ডাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিট এবং ডাইঅলগুলির পলিঘনীভবন উৎপাদ। ড্যাকরন বা টেরিলিন হল পলিঅ্যাস্টারের সবচেয়ে পরিচিত উদাহরণ। এটি আগে দেওয়া বিক্রিয়া অনুসারে জিঙ্ক অ্যাসিটেট-অ্যান্টিমনি ট্রাইঅক্সাইড প্রভাবকের উপস্থিতিতে ৪২০ থেকে $460 \mathrm{~K}$ তাপমাত্রায় ইথিলিন গ্লাইকোল এবং টেরেফথালিক অ্যাসিটের মিশ্রণকে উত্তপ্ত করে উৎপাদন করা হয়। ড্যাকরন তন্তু (টেরিলিন) ক্রিজ প্রতিরোধী এবং এটি সুতি ও পশমি তন্তুর সাথে মিশ্রিত করতে এবং সুরক্ষা হেলমেট ইত্যাদিতে কাঁচ শক্তিশালীকরণ উপাদান হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।

(গ) ফিনল - ফর্মালডিহাইড পলিমার (ব্যাকেলাইট এবং সম্পর্কিত পলিমার)

ফিনল - ফর্মালডিহাইড পলিমার হল প্রাচীনতম সিনথেটিক পলিমার। এগুলি একটি অ্যাসিট বা ক্ষারক প্রভাবকের উপস্থিতিতে ফিনলের সাথে ফর্মালডিহাইডের ঘনীভবন বিক্রিয়া দ্বারা প্রাপ্ত হয়। বিক্রিয়াটি শুরু হয় $o$- এবং/অথবা $p$-হাইড্রক্সিমিথাইলফিনল ডেরিভেটিভের প্রাথমিক গঠনের সাথে, যা আরও ফিনলের সাথে বিক্রিয়া করে এমন যৌগ গঠন করে যাদের রিংগুলি একে অপরের সাথে -$\mathrm{CH_2}$ গ্রুপের মাধ্যমে যুক্ত থাকে। প্রাথমিক উৎপাদ হতে পারে একটি রৈখিক উৎপাদ - নভোলাক যা রঙে ব্যবহৃত হয়।

ফর্মালডিহাইডের সাথে উত্তপ্ত করলে নভোলাক ক্রস লিঙ্কিংয়ের মধ্য দিয়ে যায় এবং একটি অদ্রবণীয় কঠিন ভর গঠন করে যাকে ব্যাকেলাইট বলা হয়। এটি একটি থার্মোসেটিং পলিমার যা পুনরায় ব্যবহার বা পুনরায় গঠন করা যায় না। এইভাবে, ব্যাকেলাইট গঠিত হয় পলিমার নভোলাকের রৈখিক শৃঙ্খলগুলির ক্রস লিঙ্কিং দ্বারা। ব্যাকেলাইট চিরুনি, ফোনোগ্রাফ রেকর্ড, বৈদ্যুতিক সুইচ এবং বিভিন্ন বাসনের হাতল তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

(ঘ) মেলামাইন — ফর্মালডিহাইড পলিমার

মেলামাইন ফর্মালডিহাইড পলিমার গঠিত হয় মেলামাইন এবং ফর্মালডিহাইডের ঘনীভবন পলিমারকরণ দ্বারা।

১৫.২.৩ কোপলিমারকরণ#

কোপলিমারকরণ হল একটি পলিমারকরণ বিক্রিয়া যাতে একাধিক মনোমারিক প্রজাতির মিশ্রণকে পলিমারিত হতে দেওয়া হয় এবং একটি কোপলিমার গঠন করে। কোপলিমারটি শুধুমাত্র শৃঙ্খল বৃদ্ধি পলিমারকরণ দ্বারা নয়, ধাপ বৃদ্ধি পলিমারকরণ দ্বারাও তৈরি করা যেতে পারে। এতে ব্যবহৃত প্রতিটি মনোমারের একাধিক একক একই পলিমারিক শৃঙ্খলে থাকে।

উদাহরণস্বরূপ, বিউটা-১, ৩-ডাইইন এবং স্টাইরিনের মিশ্রণ একটি কোপলিমার গঠন করতে পারে।

কোপলিমারগুলির বৈশিষ্ট্য হোমোপলিমার থেকে বেশ আলাদা। উদাহরণস্বরূপ, বিউটাডাইন - স্টাইরিন কোপলিমার বেশ কঠিন এবং প্রাকৃতিক রাবরের একটি ভাল বিকল্প। এটি অটোটায়ার, ফ্লোরটাইল, ফুটওয়্যার উপাদান, কেবল অন্তরক ইত্যাদি উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।

১৫.২.৪ রাবার#

১. প্রাকৃতিক রাবার

রাবার একটি প্রাকৃতিক পলিমার এবং স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্যের অধিকারী। এটিকে ইলাস্টোমেরিক পলিমারও বলা হয়। ইলাস্টোমেরিক পলিমারে, পলিমার শৃঙ্খলগুলি দুর্বল আন্তঃআণবিক বল দ্বারা একত্রে ধরে রাখা হয়। এই দুর্বল বন্ধন বলগুলি পলিমারকে প্রসারিত হতে দেয়। শৃঙ্খলগুলির মধ্যে কয়েকটি ‘ক্রসলিঙ্ক’ প্রবর্তন করা হয়, যা বল মুক্ত হওয়ার পরে পলিমারটিকে তার মূল অবস্থানে ফিরে যেতে সাহায্য করে।

রাবরের বিভিন্ন ব্যবহার রয়েছে। এটি রাবার ল্যাটেক্স থেকে উৎপাদন করা হয় যা জলে রাবরের একটি কোলয়েডাল বিচ্ছুরণ। এই ল্যাটেক্স রাবার গাছ থেকে পাওয়া যায় যা ভারত, শ্রীলঙ্কা, ইন্দোনেশিয়া, মালয়েশিয়া এবং দক্ষিণ আমেরিকায় পাওয়া যায়।

প্রাকৃতিক রাবারকে আইসোপ্রিন (২-মিথাইল-১, ৩-বিউটাডাইন) এর একটি রৈখিক পলিমার হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে এবং এটিকে সিস - ১, ৪ - পলিআইসোপ্রিনও বলা হয়।

সিস-পলিআইসোপ্রিন অণু বিভিন্ন শৃঙ্খল নিয়ে গঠিত যা দুর্বল ভ্যান ডার ওয়ালস মিথস্ক্রিয়া দ্বারা একত্রে ধরে রাখা হয় এবং একটি কুণ্ডলী গঠন রয়েছে। এইভাবে, এটি একটি স্প্রিংয়ের মতো প্রসারিত হতে পারে এবং স্থিতিস্থাপক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।

রাবরের ভালকানাইজেশন: প্রাকৃতিক রাবার উচ্চ তাপমাত্রায় ($>335 \mathrm{~K}$) নরম হয়ে যায় এবং নিম্ন তাপমাত্রায় (< ২৮৩ $\mathrm{K}$) ভঙ্গুর হয়ে যায় এবং উচ্চ জল শোষণ ক্ষমতা দেখায়। এটি অমেরু দ্রাবকে দ্রবণীয় এবং জারক বিকারক দ্বারা আক্রান্ত হওয়ার বিরুদ্ধে অপ্রতিরোধী। এই ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করার জন্য, ভালকানাইজেশন প্রক্রিয়া করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি কাঁচা রাবারের সাথে সালফার এবং একটি উপযুক্ত সংযোজকের মিশ্রণকে $373 \mathrm{~K}$ থেকে $415 \mathrm{~K}$ এর মধ্যে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে গঠিত। ভালকানাইজেশনে, সালফার দ্বি-বন্ধনের প্রতিক্রিয়াশীল স্থানে ক্রস লিঙ্ক গঠন করে এবং এইভাবে রাবার শক্ত হয়।

টায়ার রাবার উৎপাদনে, ৫% সালফার একটি ক্রসলিঙ্কিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। ভালকানাইজড রাবার অণুর সম্ভাব্য গঠন নিচে চিত্রিত করা হয়েছে:

২. সিনথেটিক রাবার

সিনথেটিক রাবার হল যেকোনো ভালকানাইজযোগ্য রাবার-সদৃশ পলিমার, যা তার দৈর্ঘ্যের দ্বিগুণ পর্যন্ত প্রসারিত হওয়ার ক্ষমতা রাখে। তবে, বাহ্যিক প্রসারণ বল মুক্ত হওয়ার সাথে সাথেই এটি তার আসল আকৃতি এবং আকারে ফিরে আসে। এইভাবে, সিনথেটিক রাবারগুলি হয় ১, ৩ - বিউটাডাইন ডেরিভেটিভের হোমোপলিমার অথবা ১, ৩ - বিউটাডাইন বা এর ডেরিভেটিভের সাথে অন্য একটি অসম্পৃক্ত মনোমারের কোপলিমার।

সিনথেটিক রাবার প্রস্তুতি

১. নিওপ্রিন

নিওপ্রিন বা পলিক্লোরোপ্রিন গঠিত হয় ক্লোরোপ্রিনের মুক্ত মূলক পলিমারকরণ দ্বারা।

এটির উদ্ভিজ্জ ও খনিজ তেলের বিরুদ্ধে উচ্চতর প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এটি কনভেয়র বেল্ট, গ্যাসকেট এবং নল উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।

২. বুনা - এন

আপনি ইতিমধ্যেই ১৫.১.৩ বিভাগে বুনা-এস সম্পর্কে পড়েছেন। বুনা $-\mathrm{N}$ প্রাপ্ত হয় ১,৩ - বিউটা-১, ৩-ডাইইন এবং অ্যাক্রিলোনাইট্রাইলের পারঅক্সাইড প্রভাবকের উপস্থিতিতে কোপলিমারকরণ দ্বারা।

এটি পেট্রোল, লুব্রিকেটিং অয়েল এবং জৈব দ্রাবকের ক্রিয়ার বিরুদ্ধে প্রতিরোধী। এটি অয়েল সিল, ট্যাংক লাইনিং ইত্যাদি তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

১৫.৩ পলিমারের আণবিক ভর#

পলিমারের বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের আণবিক ভর, আকার এবং গঠনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। তাদের সংশ্লেষণের সময় পলিমার শৃঙ্খলের বৃদ্ধি বিক্রিয়া মিশ্রণে মনোমারের প্রাপ্যতার উপর নির্ভরশীল। এইভাবে, পলিমার নমুনায় বিভিন্ন দৈর্ঘ্যের শৃঙ্খল থাকে এবং তাই এর আণবিক ভর সর্বদা একটি গড় হিসাবে প্রকাশ করা হয়। পলিমারের আণবিক ভর রাসায়নিক ও ভৌত পদ্ধতি দ্বারা নির্ধারণ করা যেতে পারে।

১৫.৪ বায়োডিগ্রেডেবল পলিমার#

বেশিরভাগ পলিমার পরিবেশগত অবক্ষয় প্রক্রিয়ার বিরুদ্ধে বেশ প্রতিরোধী এবং এইভাবে পলিমারিক কঠিন বর্জ্য পদার্থের সঞ্চয়ের জন্য দায়ী। এই কঠিন বর্জ্যগুলি তীব্র পরিবেশগত সমস্যা সৃষ্টি করে এবং বেশ দীর্ঘ সময় ধরে অবক্ষয়িত হয় না। পলিমারিক কঠিন বর্জ্য দ্বারা সৃষ্ট সমস্যাগুলির জন্য সাধারণ সচেতনতা এবং উদ্বেগের দৃষ্টিকোণ থেকে, কিছু নতুন বায়োডিগ্রেডেবল সিনথেটিক পলিমার ডিজাইন ও উন্নত করা হয়েছে। এই পলিমারগুলিতে বায়োপলিমারে উপস্থিত কার্যকরী গ্রুপের মতো কার্যকরী গ্রুপ রয়েছে।

অ্যালিফ্যাটিক পলিঅ্যাস্টার হল বায়োডিগ্রেডেবল পলিমারের একটি গুরুত্বপূর্ণ শ্রেণি। কিছু গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ নিচে দেওয়া হল:

১. পলি $\beta$-হাইড্রক্সিবিউটাইরেট - কো- $\beta$-হাইড্রক্সি ভ্যালারেট (পিএইচবিভি)

এটি ৩-হাইড্রক্সিবিউটানয়িক অ্যাসিট এবং ৩ - হাইড্রক্সিপেন্টানয়িক অ্যাসিটের কোপলিমারকরণ দ্বারা প্রাপ্ত হয়। পিএইচবিভি বিশেষ প্যাকেজিং, অর্থোপেডিক ডিভাইস এবং ওষুধের নিয়ন্ত্রিত মুক্তিতে ব্যবহৃত হয়। পিএইচবিভি পরিবেশে ব্যাকটেরিয়াল অবক্ষয়ের মধ্য দিয়ে যায়।

২. নাইলন ২–নাইলন ৬

এটি গ্লাইসিন $\left(\mathrm{H_2} \mathrm{~N}-\mathrm{CH_2}-\right.$ $\mathrm{COOH})$ এবং অ্যামিনো ক্যাপ্রয়িক অ্যাসিট $\left[\mathrm{H_2} \mathrm{~N}\left(\mathrm{CH_2}\right)_{5} \mathrm{COOH}\right]$ এর একটি পর্যায়ক্রমিক পলিঅ্যামাইড কোপলিমার এবং এটি বায়োডিগ্রেডেবল। আপনি কি এই কোপলিমারের গঠন লিখতে পারেন?

১৫.৫ বাণিজ্যিক গুরুত্বের পলিমার#

এছাড়াও, ইতিমধ্যে আলোচিত পলিমারগুলির পাশাপাশি, কিছু অন্যান্য বাণিজ্যিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ পলিমার তাদের গঠন এবং ব্যবহার সহ নিচের সারণী ১৫.১-এ দেওয়া হল।

সারণী ১৫.১: কিছু অন্যান্য বাণিজ্যিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ পলিমার

পলিমারের নাম	মনোমার	গঠন	ব্যবহার
পলিপ্রোপিন	প্রোপিন		দড়ি, খেলনা, পাইপ, তন্তু ইত্যাদি উৎপাদন।
পলিস্টাইরিন	স্টাইরিন		অন্তরক হিসাবে, মোড়ক উপাদান, খেলনা, রেডিও ও টেলিভিশন ক্যাবিনেট উৎপাদন।
পলিভিনাইল ক্লোরাইড (পিভিসি)	ভিনাইল ক্লোরাইড		রেনকোট, হ্যান্ড ব্যাগ, ভিনাইল ফ্লোরিং, জল পাইপ উৎপাদন।
ইউরিয়া-ফর্মালডিহাইড রজন	(ক) ইউরিয়া (খ) ফর্মালডিহাইড		অনব্রেকেবল কাপ এবং ল্যামিনেটেড শীট তৈরিতে।
গ্লিপটাল	(ক) ইথিলিন গ্লাইকোল (খ) ফথালিক অ্যাসিট		রং এবং ল্যাকার উৎপাদন।
ব্যাকেলাইট	(ক) ফিনল (খ) ফর্মালডিহাইড		চিরুনি, বৈদ্যুতিক সুইচ, বাসনের হাতল এবং কম্পিউটার ডিস্ক তৈরিতে।

সারসংক্ষেপ#

পলিমারকে উচ্চ আণবিক ভরের ম্যাক্রোমলিকিউল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা সংশ্লিষ্ট মনোমার থেকে উদ্ভূত পুনরাবৃত্তিমূলক গঠনগত একক নিয়ে গঠিত। এই পলিমারগুলি প্রাকৃতিক বা সিনথেটিক উৎসের হতে পারে এবং বিভিন্ন উপায়ে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়।

একটি জৈব পারঅক্সাইড প্রারম্ভকের উপস্থিতিতে, অ্যালকিন এবং তাদের ডেরিভেটিভগুলি একটি মুক্ত মূলক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সংযোজন পলিমারকরণ বা শৃঙ্খল বৃদ্ধি পলিমারকরণের মধ্য দিয়ে যায়। পলিথিন, টেফলন, অরলন ইত্যাদি একটি উপযুক্ত অ্যালকিন বা এর ডেরিভেটিভের সংযোজন পলিমারকরণ দ্বারা গঠিত হয়। ঘনীভবন পলিমারকরণ বিক্রিয়াগুলি -NH2, -OH এবং -COOH গ্রুপযুক্ত দ্বি- বা বহু-কার্যকরী মনোমারগুলির মিথস্ক্রিয়া দ্বারা দেখানো হয়। এই ধরনের পলিমারকরণ H2O, CH3OH ইত্যাদির মতো কিছু সরল অণুর অপসারণের মাধ্যমে এগিয়ে যায়। ফর্মালডিহাইড ফিনল এবং মেলামাইনের সাথে বিক্রিয়া করে সংশ্লিষ্ট ঘনীভবন পলিমার উৎপাদ গঠন করে। ঘনীভবন পলিমারকরণ ধাপে ধাপে এগিয়ে যায় এবং এটিকে ধাপ বৃদ্ধি পলিমারকরণও বলা হয়। নাইলন, ব্যাকেলাইট এবং ড্যাকরন হল ঘনীভবন পলিমারের কিছু গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ। তবে, দুটি অসম্পৃক্ত মনোমারের মিশ্রণ কোপলিমারকরণ প্রদর্শন করে এবং প্রতিটি মনোমারের একাধিক একক সমন্বিত একটি কোপলিমার গঠন করে। প্রাকৃতিক রাবার হল একটি সিস ১, ৪-পলিআইসোপ্রিন এবং সালফার দিয়ে ভালকানাইজেশন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আরও কঠিন করা যেতে পারে। সিনথেটিক রাবার সাধারণত অ্যালকিন এবং ১, ৩ বিউটাডাইন ডেরিভেটিভের কোপলিমারকরণ দ্বারা প্রাপ্ত হয়।

সিনথেটিক পলিমারিক বর্জ্যের সম্ভাব্য পরিবেশগত ঝুঁকির দৃষ্টিকোণ থেকে, কিছু বায়োডিগ্রেডেবল পলিমার যেমন পিএইচবিভি এবং নাইলন-২- নাইলন-৬ বিকল্প হিসাবে উন্নত করা হয়েছে।