درجه پلیمریزاسیون ( به انگلیسی: Degree of polymerization ) ، به تعداد واحدهای مونومری موجود در یک ماکرومولکول، پلیمر یا الیگومر گفته می شود. [ ۱] برای یک هموپلیمر تنها یک نوع واحد مونومری وجود دارد و متوسط عددی درجه پلیمریزاسیون از طریق فرمول روبرو محاسبه می شود. D P n ≡ X n = M n M 0
M n متوسط وزن مولکولی عددی و M 0 متوسط وزن مولکولی واحد مونومری است. این عدد تغییرات اندازه و سایز مولکولهای یک پلیمر را منعکس نمی کند و فقط تعداد متوسط واحدهای مونومری را نشان می دهد. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، درجه پلیمریزاسیونی در مقیاس هزار تا دهها هزار مطلوب و موردنیاز است.
برخی نویسندگان درجه پلیمریزاسیون را تعداد واحدهای تکرارشونده توصیف می کنند، درحالیکه برای کوپلیمرها ممکن است واحدهای تکرارشونده با واحدهای مونومری یکسان نباشند. برای مثال در کوپلیمر پلیآمیدی نایلون۶–۶، واحد تکرارشونده دو واحد مونومری —NH ( CH2 ) 6NH— و —OC ( CH2 ) 4CO— این را شامل می شود و بنابراین، یک زنجیره با ۱۰۰۰ واحد مونومری، ۵۰۰ واحد تکرارشونده دارد. درجه پلیمریزاسیون یا طول زنجیره این پلیمر طبق تعریف اولیه ۱۰۰۰ و طبق تعریف ثانویه ۵۰۰ خواهدشد. [ ۲]
از آنجاییکه تغییر در درجه پلیمریزاسیون یک پلیمر باعث تغییر در وزن مولکولی آن خواهد شد، پلیمرهای با ترکیب شیمیایی یکسان ولی درجه پلیمریزاسیون متفاوت و به طبع آن وزن مولکولی متفاوت، خواص فیزیکی مختلفی از خود نشان میدهند. وزن مولکولی بر خواصی همچون: ویسکوزیته مذاب، استحکام کششی، چقرمگی و خواص حرارتی پلیمر تأثیرگذار است. [ ۳]
به طور کلی افزایش درجه پلیمریزاسیون منجر به دمای ذوب بالاتر در پلیمرهای نیمه کریستالی و افزایش دمای انتقال شیشه ای پلیمرها خواهد شد. همچنین افزایش استحکام مکانیکی را نیز در پی دارد. مطابق نمودار زیر، تغییرات اندک وزن مولکولی در بازهٔ وزنهای مولکولی کم و متوسط، تغییرات زیاد خواص را در پی دارد. اما بعد از رسیدن به یک سطح آستانه ای، تغییرات خواص بسیار اندک می شود. این پدیده برپایهٔ غلظت انتهای زنجیره توجیه میشود. پلیمرهای با وزن مولکولی کمتر، زنجیره های کوتاهتری دارند، بنابراین برای مقدار یکسان ماده، افزایشی در تعداد مولکولها و به دنبال آن افزایش انتهای زنجیره دیده میشود. انتهای زنجیره ها در مقایسه با قسمت میانی، تمایل بیشتری به تحرک و حجم آزاد دارند؛ بنابراین پلیمرهای با وزن مولکولی کمتر، پلاستیسیته بیشتر و دمای شیشه ای شدن کمتر دارند. [ ۴]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفM n متوسط وزن مولکولی عددی و M 0 متوسط وزن مولکولی واحد مونومری است. این عدد تغییرات اندازه و سایز مولکولهای یک پلیمر را منعکس نمی کند و فقط تعداد متوسط واحدهای مونومری را نشان می دهد. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، درجه پلیمریزاسیونی در مقیاس هزار تا دهها هزار مطلوب و موردنیاز است.
برخی نویسندگان درجه پلیمریزاسیون را تعداد واحدهای تکرارشونده توصیف می کنند، درحالیکه برای کوپلیمرها ممکن است واحدهای تکرارشونده با واحدهای مونومری یکسان نباشند. برای مثال در کوپلیمر پلیآمیدی نایلون۶–۶، واحد تکرارشونده دو واحد مونومری —NH ( CH2 ) 6NH— و —OC ( CH2 ) 4CO— این را شامل می شود و بنابراین، یک زنجیره با ۱۰۰۰ واحد مونومری، ۵۰۰ واحد تکرارشونده دارد. درجه پلیمریزاسیون یا طول زنجیره این پلیمر طبق تعریف اولیه ۱۰۰۰ و طبق تعریف ثانویه ۵۰۰ خواهدشد. [ ۲]
از آنجاییکه تغییر در درجه پلیمریزاسیون یک پلیمر باعث تغییر در وزن مولکولی آن خواهد شد، پلیمرهای با ترکیب شیمیایی یکسان ولی درجه پلیمریزاسیون متفاوت و به طبع آن وزن مولکولی متفاوت، خواص فیزیکی مختلفی از خود نشان میدهند. وزن مولکولی بر خواصی همچون: ویسکوزیته مذاب، استحکام کششی، چقرمگی و خواص حرارتی پلیمر تأثیرگذار است. [ ۳]
به طور کلی افزایش درجه پلیمریزاسیون منجر به دمای ذوب بالاتر در پلیمرهای نیمه کریستالی و افزایش دمای انتقال شیشه ای پلیمرها خواهد شد. همچنین افزایش استحکام مکانیکی را نیز در پی دارد. مطابق نمودار زیر، تغییرات اندک وزن مولکولی در بازهٔ وزنهای مولکولی کم و متوسط، تغییرات زیاد خواص را در پی دارد. اما بعد از رسیدن به یک سطح آستانه ای، تغییرات خواص بسیار اندک می شود. این پدیده برپایهٔ غلظت انتهای زنجیره توجیه میشود. پلیمرهای با وزن مولکولی کمتر، زنجیره های کوتاهتری دارند، بنابراین برای مقدار یکسان ماده، افزایشی در تعداد مولکولها و به دنبال آن افزایش انتهای زنجیره دیده میشود. انتهای زنجیره ها در مقایسه با قسمت میانی، تمایل بیشتری به تحرک و حجم آزاد دارند؛ بنابراین پلیمرهای با وزن مولکولی کمتر، پلاستیسیته بیشتر و دمای شیشه ای شدن کمتر دارند. [ ۴]
wiki: درجه پلیمریزاسیون