تحضير البوليمر

تحضيرالبوليمر ( النايلون)

وبعد أن نجح بعض الكيميائيين في تحضير بعض البوليمرات مثل بولى ستيرينPolystyrene) 1839 ميلادية) وبولى (جلايكون الإيثيلين) ( 1860 ميلادية) ومطاط الأيزوبرينIsoprene Rubber) 1879 ميلادية) وبفضل جهود العالم ستوندنجر(Herman Staudinger) نالت فرضية الجزيئات الكبيرة (الجزيئات العملاقة)Macromolecules تأييد الكثير من العلماء.

ولقد اقترح ستودنجر:

• أن هذه الجزيئات العملاقة تتكون تحت ظروف خاصة من ترابط العديد من الجزيئات الصغيرة بروابط تساهميةCovalent.

• وكان ستودنجر أول من اقترح صيغة بنائية للمطاط الطبيعى على شكل سلسلة طويلة متشابكة من وحدات المركب البسيط الأيزوبرين.

وفى البداية قوبل اقتراح ستودنجر لفكرة الجزيئات العملاقة باعتراضات شديدة ولكن بعد التقدم الذي تم في تطوير استخدام أشعة إكس في الكشف عن تركيب جزيئات تلك المواد المعقدة وكذلك في ابتكار طرق جديدة لتعيين الأوزان الجزيئية تأكد صحة اقتراح ستودنجر ومنح هذا العالم جائزة نوبل في الكيمياء عام (1953 ميلادية) تقديرًا له عن الكشف عن هذه الجزيئات العملاقة والتي عرفت فيما بعد بالبوليمرات.

ومنذ زمن ستودنجر انتشرت وتطورت الأبحاث الخاصة لدراسة البوليمرات من المصادر الطبيعية وكذلك تصنيع البوليمرات الصناعية من كل نوع وحجم.

وقد ساهم في دعم وإثبات فرضية الجزيئات الكبيرة كلا من العالم الأمريكي كاروثرز Carothers عام (1929 ميلادية) الذي يعتبر رائدًا في مجال تصنيع البوليمرات الصناعية حيث قام في عام (1929 ميلادية) بتحضير النايلون الشهير والمعروف باسم نايلون 66 (nylon 66). وهو بوليمر:

البولى أميد (البولى هكسا ميثيلين أديب أميد) poly hexamethylene adipamide

متكون من :

حامض الأديبيك (adipic acid):

HOOC –(CH2))4-COOH)

وهكسا ميثيلين داى أمين (hexamethylenediamine):

(H2N –(CH2)6-NH2)

وكذلك ممن دعم فرضية الجزيئات الكبيرة العالم فلورى (Flory) عام (1937 ميلادية) وغيرهم.

وأدى التطوير في أبحاث البوليمرات إلى تطوير التكنولوجيا في استخدامها في التطبيقات الصناعية، وانتشرت منذ الحرب العالمية الثانية الصناعات العديدة التي تعتمد على استخدام البوليمرات مثل صناعات البلاستيك والألياف الصناعية والمطاط والبويات واللواصق والخشب الصناعى وغيرها.

من الصعوبات التي واجهتها فرضية الجزيئات الكبيرة هو كيفية تفسير تكون المجاميع الفعالة في نهاية السلاسل وطبيعتها، لأن تعيين نسب ونوع هذه المجاميع الفعالة صعب لقلة تركيزها من ناحية، ولعدم وجود طرق كيميائية أو فيزيائية دقيقة وقتئذ لتعيين وتشخيص هذه المجاميع الفعالة. وقد اقترح ستودنجر عام (1925 ميلادية) بأنه لا يستوجب وجود مجاميع فعالة في نهاية السلاسل لغرض إشباع تكافؤات الذرة الأخيرة من السلسلة البوليمرية واعتبر هذه المجاميع - حتى في حالة وجودها - غير فعالة بسبب كبر حجم الجزيئات المرتبطة بها، وقد اعتقد أيضًا بفكرة وجود التراكيب الحلقية (Cyclic structure) الكبيرة حلا لمشكلة المجاميع النهائية. وبقيت هذه الفكرة مقبولة لفترة من الزمن حتى عام ( 1937 ميلادية) عندما وضع فلورى(Flory) ميكانيكية التفاعلات المتسلسلة (Chain reaction).