จากวัตถุดิบธรรมชาติดังกล่าว  ถ้านำมาแยกวิเคราะห์เชิงเคมีจะเห็นว่า  วัสดุเหล่านั้น ประกอบไปด้วยส่วนที่เล็กที่สุด  คือ  อะตอมของธาตุต่างๆ เช่น อะตอมออกซิเจน อะตอมไฮโดรเจน อะตอมคาร์บอน  อะตอมซัลเฟอร์และอะตอมโลหะต่างๆ อะตอมที่ยึดเกาะกันด้วยพันธะเคมีตั้งแต่  ๒  อะตอมขึ้นไปเรียกว่า โมเลกุล  ถ้าโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียว และแสดงสมบัติเฉพาะตัวได้จะเรียกว่า ธาตุ ถ้าโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่ ๒ ชนิดขึ้นไป และแสดงสมบัติเฉพาะตัวได้ จะเรียกว่า  สารประกอบในวัตถุดิบธรรมชาติเหล่านี้  โมเลกุลที่สำคัญและมีมากที่สุดคือ  โมเลกุลของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน  (ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน และอะตอมไฮโดรเจน)  ซึ่งเกิดจากการแปรสภาพโดยธรรมชาติจากซากพืช และสัตว์ เรียกว่า  สารอินทรีย์ เมื่อนำโมเลกุลของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดเดียวหรือต่างชนิดหลาย ๆ โมเลกุลมาต่อกันด้วยพันธะเคมีจะได้โมเลกุลที่ยาวขึ้นใหญ่ขึ้น และมีสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิมเรียกโมเลกุลใหญ่หรือโมเลกุลยักษ์นี้ว่าพอลิเมอร์ และโมเลกุลที่เล็กที่สุดอันเป็นส่วนประกอบของโมเลกุลใหญ่จะเรียกว่า มอนอเมอร์

           พลาสติก คือ พอลิเมอร์ที่ เกิดจากการรวมตัวทางเคมีของมอนอเมอร์ของสารอินทรีย์หลายชนิด  เกิดเป็นสารประกอบที่มีโมเลกุลใหญ่  ลักษณะเป็นเส้นสายยาวและมีน้ำหนัก โมเลกุล*  ประมาณ ๑,๐๐๐-๑๐,๐๐๐,๐๐๐  มักระบุขนาดของพอลิเมอร์ด้วยจำนวนหน่วยมอนอเมอร์เฉลี่ยในโมเลกุลของพอลิเมอร์ เรียกว่า  องศาของการเกิดพอลิเมอร์ (Degree of polymerization : DP)  ตัวอย่างเช่น พอลิเอทิลีนชนิดหนึ่งมีองศาของการเกิดพอลิเมอร์ เท่ากับ ๖,๐๐๐ หมายความว่า  โมเลกุลของพอลิเอทิลีนนี้ประกอบด้วยเอทิลีนจำนวน ๖,๐๐๐ มอนอเมอร์

          พลาสติกเกิดจากการรวมตัวทางเคมีของมอนอเมอร์มากมายจนเป็นเส้นสายยาว เรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบ่งเป็น ๒ ประเภท คือ

---

         *  น้ำหนักโมเลกุล  คือ  ผลรามของน้ำหนักอะตอมของธาตุต่าง ๆ ที่ประกอบเป็นโมเลกุลพื้นฐานของสาร ๑ โมเลกุล

          เป็นปฏิกิริยาที่เติมอนุมูลอิสระ^๑ (Free radical) หรือไอออน^๒  (ion)  เข้าไปในโมเลกุล ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นและดำเนินต่อเนื่องกันเป็นลูกโซ่  (Chain  reaction)  แบ่งขั้นตอนของปฏิกิริยาได้ดังนี้
           - ขั้นเริ่มต้นเส้นสาย  (Chain inition)
           - ขั้นขยายเส้นสาย  (Chain propagation)
           - ขั้นปรับปรุงเส้นสาย  (Chain modification)
           - ขั้นยุติปฏิกิริยา  (Chainmination)

          ปฏิกิริยาแบบนี้แบ่งออกตามลักษณะของตัวเริ่มต้นได้ ๓ แบบ คือ
          ๑. การเกิดพอลิเมอไรเซชันด้วยการเติมอนุมูลอิสระ (Radical Polymerization) ปฏิกิริยาเริ่มต้นด้วยอนุมูลอิสระ และเกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องไปจนกระทั่งถึงขั้นยุติปฏิกิริยา การใช้อนุมูลอิสระเป็นตัวเริ่มปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันนี้  เป็นที่นิยมใช้อย่างกว้างขวาง  เช่น  การผลิตพีวีซี พอลิสไตรีน  พอลิเอทิลีน  ยางสไตรีนบิวทาไดอีน (SBR) พอลิเมทิลเมทาคริเลต (Perspex)
          ๒. การเกิดพอลิเมอไรเซชันด้วยการเติมแคตไอออน  (Cationic Polymerization) เนื่องจากมอนอเมอร์บางตัวมีโอกาสที่จะรับโปรตอน (H+) ได้ง่าย เมื่อรับเข้าไปแล้วก็จะทำให้ตัวมันกลายเป็นแคตไอออนไป ซึ่งจะสามารถทำปฏิกิริยาต่อไปเกิดเป็นโมเลกุลยักษ์ขึ้นได้ ปฏิกิริยานี้มีความไวมากแม้ว่าจะมีสารที่เป็นตัวกำเนิดโปรตอนเพียงเล็กน้อยก็ตาม แต่เนื่องจากกระบวนการนี้จะต้องทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำเพื่อที่จะให้ได้โมเลกุลใหญ่มากๆ ปฏิกิริยานี้จึงไม่เป็นที่นิยมนัก เนื่องจากการทำที่อุณหภูมิต่ำมักสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายสูง  ทั้งนี้ยกเว้นการผลิตยางบิวทิล
          ๓. การเกิดพอลิเมอร์ไรเซชันด้วยการเติมแอนไอออน (Anionic Polymerization) สารประเภทแอนไอออนหรือคาร์แบนไอออน (Carbanions) สามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุลที่มีพันธะคู่ได้โดยง่าย  เมื่อเกิดการรวมตัวขึ้น ก็จะทำให้โมเลกุลที่เกิดขึ้นใหม่เป็นแอนไอออนไปด้วย แล้วดำเนินปฏิกิริยาต่อ ๆ ไปเกิดเป็นโมเลกุลใหญ่ขึ้น  ๆ  ส่วนใหญ่มักใช้โลหะเอไมด์ (Metal amides)  โลหะแอลคอกไซต์ (Metal alkoxides) หรือโลหะอิสระ (Free metals) บางชนิดเป็นตัวเริ่มปฏิกิริยานี้

---

          ^๑.  อนุมูลอิสระ คือ  หมู่ฟังก์ชันที่เกิดจากการแตกตัวของโมเลกุล และได้รับอิเล็กตรอนของพันธะหมู่ละ ๑ ตัว
          ^๒.  ไอออน  คือ  หมู่ฟังก์ชันที่เกิดจากการแตกตัวของโมเลกุล  มีคู่อิเล็กตรอนขาดหรือเกิน  ทำให้มีประจุบวกหรือลบ เช่น  Na+ , Ba++,  SO4 , Cl-

[กลับหัวข้อหลัก]

          ปฏิกิริยานี้จะเกิดขนได้ต้องขึ้นอยู่กับส่วนประกอบที่ใช้  ตัวกลางของปฏิกิริยา และธรรมชาติของมอนอเบอร์ เป็นปฏิกิริยารวมตัวของมอนอเมอร์และสูญเสียโมเลกุลของน้ำออกจากส่วนต่อของโมเลกุลมอนอเมอร์  ๒  โมเลกุล  เช่น  ปฏิกิริยาของเฮกซะเมทิลีนไดอะมีน  (Hexamethylenediamine) และกรดอะดิพิก (Adipic acid)  ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ  ไนลอน  ๖,๖ (Nylon 6,6)
[กลับหัวข้อหลัก]