ಘಟಕ 15 ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು-ಅಳಿಸಲಾಗಿದೆ
ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ ಮತ್ತು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಅನ್ವಯಗಳು ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನ ಸುಲಭ ಮತ್ತು ವರ್ಣಮಯವಾಗಿರುತ್ತಿತ್ತು ಎಂದು ನೀವು ಭಾವಿಸುತ್ತೀರಾ? ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಬಕೆಟ್ಗಳು, ಕಪ್ಗಳು ಮತ್ತು ತಟ್ಟೆಗಳು, ಮಕ್ಕಳ ಆಟಿಕೆಗಳು, ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಚೀಲಗಳು, ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಬಟ್ಟೆ ವಸ್ತುಗಳು, ಆಟೋಮೊಬೈಲ್ ಟೈರ್ಗಳು, ಗೇರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸೀಲ್ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಯಂತ್ರದ ಭಾಗಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ಬಳಕೆಯು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸನ್ನಿವೇಶವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಬದಲಾವಣೆ ತಂದಿದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ನಾಲ್ಕು ಪ್ರಮುಖ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಸ್, ಎಲಾಸ್ಟೊಮರ್ಗಳು, ನಾರುಗಳು ಮತ್ತು ಬಣ್ಣಗಳು ಮತ್ತು ವಾರ್ನಿಷ್ಗಳ ಬೆನ್ನೆಲುಬು.
‘ಪಾಲಿಮರ್’ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಎರಡು ಗ್ರೀಕ್ ಪದಗಳಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ: ಪಾಲಿ ಎಂದರೆ ಅನೇಕ ಮತ್ತು ಮೆರ್ ಎಂದರೆ ಘಟಕ ಅಥವಾ ಭಾಗ. ಪಾಲಿಮರ್ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚು ಆಣ್ವಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ $\left(10^{3}-10^{7} \mathrm{u}\right)$ ಹೊಂದಿರುವ ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ಅಣುಗಳೆಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಮ್ಯಾಕ್ರೋಮೋಲಿಕ್ಯೂಲ್ಗಳು ಎಂದೂ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪುನರಾವರ್ತಿತ ರಚನಾತ್ಮಕ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಕೆಲವು ಸರಳ ಮತ್ತು ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಅಣುಗಳಾದ ಮೊನೊಮರ್ಗಳಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳ ಮೂಲಕ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸಂಬಂಧಿತ ಮೊನೊಮರ್ಗಳಿಂದ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
15.1 ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ
ಕೆಲವು ವಿಶೇಷ ಪರಿಗಣನೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣದ ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ವರ್ಗೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪಾಲಿಮರ್ ಪಡೆಯಲ್ಪಟ್ಟ ಮೂಲದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಇದೆ.
ಈ ರೀತಿಯ ವರ್ಗೀಕರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಮೂರು ಉಪ ವರ್ಗಗಳಿವೆ.
1. ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು
ಈ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು, ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್, ಪಿಷ್ಟ, ಕೆಲವು ರಾಳಗಳು ಮತ್ತು ರಬ್ಬರ್.
2. ಅರೆ-ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು
ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಅಸಿಟೇಟ್ (ರೇಯಾನ್) ಮತ್ತು ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ನೈಟ್ರೇಟ್, ಇತ್ಯಾದಿ ಸೆಲ್ಯುಲೋಸ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಈ ಉಪ ವರ್ಗದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ.
3. ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು
ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ (ಪಾಲಿಥೀನ್), ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ನಾರುಗಳು (ನೈಲಾನ್ 6,6) ಮತ್ತು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ರಬ್ಬರ್ಗಳು (ಬುನಾ - ಎಸ್) ಮಾನವ ನಿರ್ಮಿತ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ರಚನೆ, ಆಣ್ವಿಕ ಶಕ್ತಿಗಳು ಅಥವಾ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ವಿಧಾನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆಯೂ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು.
15.2 ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಪ್ರಕಾರಗಳು
ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಎರಡು ವಿಶಾಲ ಪ್ರಕಾರಗಳಿವೆ, ಅಂದರೆ, ಸಂಕಲನ ಅಥವಾ ಸರಣಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಂಘನನ ಅಥವಾ ಹಂತ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ.
15.2.1 ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಅಥವಾ ಸರಣಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ
ಈ ರೀತಿಯ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಲ್ಲಿ, ಒಂದೇ ಮೊನೊಮರ್ ಅಥವಾ ವಿಭಿನ್ನ ಮೊನೊಮರ್ಗಳ ಅಣುಗಳು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸೇರಿ ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಬಳಸಲಾದ ಮೊನೊಮರ್ಗಳು ಅಸಂಪೃಕ್ತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ, ಉದಾ., ಆಲ್ಕೀನ್ಗಳು, ಆಲ್ಕಡೈನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು. ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಈ ವಿಧಾನವು ಸರಣಿಯ ಉದ್ದದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸರಣಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯು ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನಿಕ್ ಪ್ರಭೇದಗಳ ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಂಕಲನ ಅಥವಾ ಸರಣಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವು ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.
15.2.1.1 ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ
1. ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ
ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಆಲ್ಕೀನ್ಗಳು ಅಥವಾ ಡೈನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ಬೆಂಜೋಯಿಲ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್, ಅಸಿಟೈಲ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್, ಟರ್ಟ್-ಬ್ಯುಟೈಲ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್, ಇತ್ಯಾದಿ ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಕ ಪ್ರಾರಂಭಕ (ಉತ್ಪ್ರೇರಕ) ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎಥೀನ್ ಅನ್ನು ಪಾಲಿಥೀನ್ಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣಗೊಳಿಸುವುದು ಎಥೀನ್ ಮತ್ತು ಸ್ವಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಬೆಂಜೋಯಿಲ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಾರಂಭಕದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುವುದು ಅಥವಾ ಬೆಳಕಿಗೆ ಒಡ್ಡುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ನಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಫೀನೈಲ್ ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕವನ್ನು ಎಥೀನ್ ದ್ವಿ ಬಂಧಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸುವುದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಹೊಸ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತವನ್ನು ಸರಣಿ ಪ್ರಾರಂಭ ಹಂತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮೂಲಕವು ಎಥೀನ್ನ ಇನ್ನೊಂದು ಅಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದಾಗ, ಇನ್ನೊಂದು ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಮೂಲಕ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಮೂಲಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಈ ಅನುಕ್ರಮದ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಹಂತವನ್ನು ಸರಣಿ ಪ್ರಸರಣ ಹಂತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಕೆಲವು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಈ ರೀತಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಉತ್ಪನ್ನ ಮೂಲಕವು ಇನ್ನೊಂದು ಮೂಲಕದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಪಾಲಿಮರೀಕರಿತ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಹಂತವನ್ನು ಸರಣಿ ಸಮಾಪ್ತಿ ಹಂತ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಾಲಿಥೀನ್ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹಂತಗಳ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ:
ಸರಣಿ ಪ್ರಾರಂಭ ಹಂತಗಳು
ಸರಣಿ ಪ್ರಸರಣ
$$ \begin{aligned} \mathrm{C_6} \mathrm{H_5}-\mathrm{CH_2}-\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H_2}+\mathrm{CH_2}=\mathrm{CH_2} \longrightarrow & \mathrm{C_6} \mathrm{H_5}-\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}-\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H_2} \\ & \\ & \mathrm{C_6} \mathrm{H_5}+\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}+{ _\mathrm{n}} \mathrm{CH_2}-\dot{\mathrm{C}} \mathrm{H_2} \end{aligned} $$
ಸರಣಿ ಸಮಾಪ್ತಿ ಹಂತ
ದೀರ್ಘ ಸರಣಿಯನ್ನು ಕೊನೆಗೊಳಿಸಲು, ಈ ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಪಾಲಿಥೀನ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಸರಣಿಯನ್ನು ಕೊನೆಗೊಳಿಸುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ:
ಒಂದೇ ಮೊನೊಮರಿಕ್ ಪ್ರಭೇದದ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಹೋಮೋಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮೇಲೆ ಚರ್ಚಿಸಿದ ಪಾಲಿಥೀನ್ ಒಂದು ಹೋಮೋಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದೆ.
ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಮೊನೊಮರ್ಗಳಿಂದ ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಕೋಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬುಟಾ–1, 3–ಡೈನ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟೈರೀನ್ನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಬುನಾ-ಎಸ್, ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕೋಪಾಲಿಮರ್ನ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ.
15.2.1.2 ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು
(ಎ) ಪಾಲಿಥೀನ್
ಪಾಲಿಥೀನ್ಗಳು ರೇಖೀಯ ಅಥವಾ ಸ್ವಲ್ಪ ಶಾಖೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದೀರ್ಘ ಸರಣಿ ಅಣುಗಳಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳು ಬಿಸಿಮಾಡಿದಾಗ ಪದೇ ಪದೇ ಮೃದುವಾಗುವ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ ಗಟ್ಟಿಯಾಗುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಥರ್ಮೋಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದಂತೆ ಎರಡು ರೀತಿಯ ಪಾಲಿಥೀನ್ಗಳಿವೆ:
(i) ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಾಲಿಥೀನ್: ಇದನ್ನು ಎಥೀನ್ ಅನ್ನು 1000 ರಿಂದ 2000 ವಾತಾವರಣಗಳಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು $350 \mathrm{~K}$ ರಿಂದ $570 \mathrm{~K}$ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಡೈಆಕ್ಸಿಜನ್ ಅಥವಾ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ರಾರಂಭಕ (ಉತ್ಪ್ರೇರಕ)ದ ಅಲ್ಪ ಪ್ರಮಾಣದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಾಲಿಥೀನ್ (ಎಲ್ಡಿಪಿ) ಅನ್ನು ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕ ಸಂಕಲನ ಮತ್ತು $\mathrm{H}$-ಅಣು ಅಪಹರಣದ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಅತ್ಯಂತ ಶಾಖೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಕೆಲವು ಶಾಖೆಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರ ಸರಣಿ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಕೆಳಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಾಲಿಥೀನ್ ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗೆ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಕಠಿಣ ಆದರೆ ಮೆದುವಾದ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ನ ಕಳಪೆ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಗಿಸುವ ತಂತಿಗಳ ಇನ್ಸುಲೇಷನ್ ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ವೀಜ್ ಬಾಟಲ್ಗಳು, ಆಟಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಮೆದುವಾದ ಪೈಪ್ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ii) ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಾಲಿಥೀನ್: ಎಥೀನ್ನ ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವು ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ ದ್ರಾವಕದಲ್ಲಿ ಟ್ರೈಎಥೈಲ್ಯಾಲ್ಯುಮಿನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟೈಟಾನಿಯಂ ಟೆಟ್ರಾಕ್ಲೋರೈಡ್ (ಜೀಗ್ಲರ್-ನಟ್ಟಾ ಉತ್ಪ್ರೇರಕ) ನಂತಹ ಉತ್ಪ್ರೇರಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ $333 \mathrm{~K}$ ರಿಂದ $343 \mathrm{~K}$ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 6-7 ವಾತಾವರಣಗಳ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ನಡೆದಾಗ ಇದು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಾಲಿಥೀನ್ (ಎಚ್ಡಿಪಿ) ಕೆಳಗೆ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ರೇಖೀಯ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ನಿಕಟ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಂತಹ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ರೇಖೀಯ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಕಠಿಣ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಬಕೆಟ್ಗಳು, ಕಸದ ಬುಟ್ಟಿಗಳು, ಬಾಟಲಿಗಳು, ಪೈಪ್ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ಬಿ) ಪಾಲಿಟೆಟ್ರಾಫ್ಲೂರೋಎಥೀನ್ (ಟೆಫ್ಲಾನ್) ಟೆಫ್ಲಾನ್ ಅನ್ನು ಟೆಟ್ರಾಫ್ಲೂರೋಎಥೀನ್ ಅನ್ನು ಮುಕ್ತ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಪರ್ಸಲ್ಫೇಟ್ ಉತ್ಪ್ರೇರಕದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಮತ್ತು ಸಂಕರಕಾರಕ ಕಾರಕಗಳ ದಾಳಿಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ತೈಲ ಸೀಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಗ್ಯಾಸ್ಕೆಟ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ನಾನ್-ಸ್ಟಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈ ಲೇಪಿತ ಪಾತ್ರೆಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ಸಿ) ಪಾಲಿಅಕ್ರಿಲೋನೈಟ್ರೈಲ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪ್ರೇರಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಕ್ರಿಲೋನೈಟ್ರೈಲ್ನ ಸಂಕಲನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವು ಪಾಲಿಅಕ್ರಿಲೋನೈಟ್ರೈಲ್ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
$$ \underset{\text { Tetrafluoroethene }}{\mathrm{nCC_{2 }}=\mathrm{CF_2}} \xrightarrow[\text { High pressure }]{\text { Catalyst }} \underset{\text { Teflon }}{\left[\mathrm{CF_2}-\mathrm{CF_2}\right]_{\mathrm{n}}} $$
ಪಾಲಿಅಕ್ರಿಲೋನೈಟ್ರೈಲ್ ಅನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯ ನಾರುಗಳಾದ ಆರ್ಲಾನ್ ಅಥವಾ ಅಕ್ರಿಲಾನ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಉಣ್ಣೆಯ ಬದಲಿಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆ 15.1
$+\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH}\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_5}\right)+_{n}$ ಒಂದು ಹೋಮೋಪಾಲಿಮರ್ ಅಥವಾ ಕೋಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದೆಯೇ?
ಪರಿಹಾರ
ಇದು ಒಂದು ಹೋಮೋಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಪಡೆಯಲಾದ ಮೊನೊಮರ್ ಸ್ಟೈರೀನ್ $\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{CH}=\mathrm{CH_2}$ ಆಗಿದೆ.
15.2.2 ಸಂಘನನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಅಥವಾ ಹಂತ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ
ಈ ರೀತಿಯ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ದ್ವಿ-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಥವಾ ತ್ರಿ-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಮೊನೊಮರಿಕ್ ಘಟಕಗಳ ನಡುವೆ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಸಂಘನನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪಾಲಿಸಂಘನನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ನೀರು, ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್, ಇತ್ಯಾದಿ ಕೆಲವು ಸರಳ ಅಣುಗಳ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಣ್ವಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸಂಘನನ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಹಂತದ ಉತ್ಪನ್ನವು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ದ್ವಿ-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರಭೇದವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಘನನದ ಅನುಕ್ರಮವು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಹಂತವು ವಿಶಿಷ್ಟ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರಭೇದವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹಂತ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಮತ್ತು ಟೆರೆಫ್ಥಾಲಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಟೆರಿಲೀನ್ ಅಥವಾ ಡ್ಯಾಕ್ರಾನ್ ರಚನೆಯು ಈ ರೀತಿಯ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ.
15.2.2.1 ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಘನನ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು
(ಎ) ಪಾಲಿಅಮೈಡ್ಗಳು
ಅಮೈಡ್ ಕೊಂಡಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಈ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ನಾರುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ನೈಲಾನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ತಯಾರಿಕಾ ವಿಧಾನವು ಡೈಅಮೈನ್ಗಳನ್ನು ಡೈಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಘನನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಅಥವಾ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳು ಅಥವಾ ಅವುಗಳ ಲ್ಯಾಕ್ಟಮ್ಗಳ ಸಂಘನನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ನೈಲಾನ್ಗಳು
(i) ನೈಲಾನ್ 6,6: ಇದನ್ನು ಹೆಕ್ಸಾಮೆಥಿಲೆನ್ಡೈಅಮೈನ್ ಅನ್ನು ಅಡಿಪಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಘನನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನೈಲಾನ್ 6, 6 ನಾರು ರೂಪಿಸುವ ಘನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಳೆತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧದಂತಹ ಬಲವಾದ ಅಂತರಾಣುಕ ಶಕ್ತಿಗಳಿಗೆ ಆರೋಪಿಸಬಹುದು. ಈ ಬಲವಾದ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸರಣಿಗಳ ನಿಕಟ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.
ನೈಲಾನ್ 6, 6 ಅನ್ನು ಹಾಳೆಗಳು, ಬ್ರಷ್ಗಳಿಗೆ ಬ್ರಿಸಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಟೆಕ್ಸ್ಟೈಲ್ ಕೈಗಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ii) ನೈಲಾನ್ 6: ಇದನ್ನು ಕ್ಯಾಪ್ರೊಲ್ಯಾಕ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೈಲಾನ್ 6 ಅನ್ನು ಟೈರ್ ಕಾರ್ಡ್ಗಳು, ಬಟ್ಟೆಗಳು ಮತ್ತು ಹಗ್ಗಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ಬಿ) ಪಾಲಿಎಸ್ಟರ್ಗಳು
ಇವು ಡೈಕಾರ್ಬಾಕ್ಸಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಡೈಆಲ್ಗಳ ಪಾಲಿಸಂಘನನ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿವೆ. ಡ್ಯಾಕ್ರಾನ್ ಅಥವಾ ಟೆರಿಲೀನ್ ಪಾಲಿಎಸ್ಟರ್ಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಮತ್ತು ಟೆರೆಫ್ಥಾಲಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು 420 ರಿಂದ $460 \mathrm{~K}$ ವರೆಗೆ ಜಿಂಕ್ ಅಸಿಟೇಟ್-ಆಂಟಿಮನಿ ಟ್ರೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪ್ರೇರಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹಿಂದೆ ನೀಡಲಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಬಿಸಿಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡ್ಯಾಕ್ರಾನ್ ನಾರು (ಟೆರಿಲೀನ್) ಕ್ರೀಸ್ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಣ್ಣೆ ನಾರುಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಿಶ್ರಣ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತಾ ಹೆಲ್ಮೆಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಜು ಬಲಪಡಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿಯೂ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ಸಿ) ಫೀನಾಲ್ - ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಪಾಲಿಮರ್ (ಬೇಕಲೈಟ್ ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಿತ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು)
ಫೀನಾಲ್ - ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಹಳೆಯ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಫೀನಾಲ್ ಅನ್ನು ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ನೊಂದಿಗೆ ಆಮ್ಲ ಅಥವಾ ಕ್ಷಾರ ಉತ್ಪ್ರೇರಕದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಘನನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಆರಂಭಿಕವಾಗಿ $o$- ಮತ್ತು/ಅಥವಾ $p$-ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಮೆಥೈಲ್ಫೀನಾಲ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳು ಮತ್ತಷ್ಟು ಫೀನಾಲ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ - $\mathrm{CH_2}$ ಗುಂಪುಗಳ ಮೂಲಕ ಪರಸ್ಪರ ಸೇರಿಕೊಂಡ ಉಂಗುರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಆರಂಭಿಕ ಉತ್ಪನ್ನವು ರೇಖೀಯ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿರಬಹುದು - ನೊವೊಲ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ಬಣ್ಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನೊವೊಲ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ನೊಂದಿಗೆ ಬಿಸಿಮಾಡಿದಾಗ ಅಡ್ಡ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗಿ ಬೇಕಲೈಟ್ ಎಂಬ ಕರಗದ ಘನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಥರ್ಮೋಸೆಟ್ಟಿಂಗ್ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಮರುರೂಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ, ಬೇಕಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಪಾಲಿಮರ್ ನೊವೊಲ್ಯಾಕ್ನ ರೇಖೀಯ ಸರಣಿಗಳ ಅಡ್ಡ ಸಂಪರ್ಕದಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಬೇಕಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಬಾಚಣಿಗೆಗಳು, ಫೋನೋಗ್ರಾಫ್ ರೆಕಾರ್ಡ್ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಿಚ್ಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಪಾತ್ರೆಗಳ ಹಿಡಿಕೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
(ಡಿ) ಮೆಲಮೈನ್ — ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಪಾಲಿಮರ್
ಮೆಲಮೈನ್ ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ ಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಮೆಲಮೈನ್ ಮತ್ತು ಫಾರ್ಮಾಲ್ಡಿಹೈಡ್ನ ಸಂಘನನ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದ ರೂಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
15.2.3 ಕೋಪಾಲಿಮರೀಕರಣ
ಕೋಪಾಲಿಮರೀಕರಣವು ಒಂದು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಮೊನೊಮರಿಕ್ ಪ್ರಭೇದಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಕೋಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಅನುಮತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಪಾಲಿಮರ್ ಅನ್ನು ಸರಣಿ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಹಂತ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಿಂದಲೂ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಇದು ಬಳಸಿದ ಪ್ರತಿ ಮೊನೊಮರ್ನ ಬಹು ಘಟಕಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ಸರಣಿಯಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆ