پلیمرهای معدنی

شیمی وتکنولوژی پلیمرها یکی از زمینه های مهم علوم مواد و ملکولی است . این زمینه تقریبا” در همه چنبه های زندگی نوین امروز ، از تکنولوژی الکترونیک تا پزشکی ، گستره بزرگی از الیاف ، فیلم ، الاستومرها ، مواد ساختاری که همه به آن وابسته اند مطرح شده است .

بیشتر این پلیمرها آلی اند بدین معنا که پیکره های زنجیری بلند آنها اساسا” از اتمهای کربن متصل به یکدیگر یا جداشده به وسیله ناجور اتمهایی چون اکسیژن یا نیتروژن ساخته شده اند . پلیمرهای آلی از نفت یا در مقیاس کوچکتر از گیاهان ، جانوران یا میکروارگانیسم ها به دست می آیند . در نتیجه این مواد در مقادیر زیاد و با قیمتی متوسط در دسترس بوده و تجسم زندگی بدون آنها مشکل است .

علیرغم اهمیت پلیمرهای آلی ، توجه پژوهشگران به پلیمرهایی معطوف شده است که هم دارای عناصر معدنی و هم اجزای آلی هستند . در حال حاضر بیشتر تلاش ها بر گسترش شیمی این مواد متمرکز شده است . زیرا پژئوهشگران امکانات و محدودیت های سنتز این مواد و درشت ملکول های جدید را کاوش می نمایند . اما در برخی زمینه ها بویژه پلی سیلوکسان علم و تکنولوژی آن بخوبی رشد نموده است .

چرا با وجود صدها پلیمر آلی موجود ، دانشمندان باید علاقمند به سنتز درشت ملکول های دیگر باشند ؟

نخست اینکه بیشتر پلیمرهای آلی شناخته شده ، تلفیقی از خواص را در مقایسه با مواد که مهندسان و پژوهشگران در جستجوی آن هستند ، ارائه می دهند . مثلا بسیاری از پلیمرهای با پیکره آلی با اکسیژن یا ازن در دراز مدت واکنش داده و خواص مفید خود را از دست می دهند . بسیاری از پلیمرهای آلی می سوزند و دود سمی آزاد  می کنند . بیشتر پلیمرها در معرض تابش اشعه فرابنفش تخریب می شوند . پلیمرهای آلی گاهی در دماهای پایین نرم می شوند یا در حلال های آلی ، روغن ها یا سیال های هیدرولیک حل یا متورم می شوند . از نظر زیست محیطی تعداد کمی از پلیمرهای آلی با سرعت قابل قبولی در زیست کره تخریب می گردند .

دلیل دوم توجه به درشت ملکولهای پایه معدنی ، مربوط به تفاوت های شناخته شده یا پیش بینی شده این ترکیبات با مشابه های کاملا” آلی آنهاست . وارد شدن عناصر معدنی در پیکره یک پلیمر می تواند زوایای پیوند و تحرک پیچشی پیوند را تغییر دهد و این به نوبه خود خواص مواد را به میزان قابل توجهی تغییر می دهد .

تعداد گروه های جانبی متصل به اتم پیکره ممکن است با وضعیت آن در پلیمر آلی متفاومت باشد . این موضوع انعطاف پذیری درشت ملکولی ، قابلیت آن در واکنش با واکنشگرهای شیمیایی ، پایداری آن در دماهای بالا و برهم کنش های آن با حلال ها و مولکولهای پلیمری دیگر را متاثر می سازد .

علاوه بر آن استفاده از عناصر غیر کرین درپیکره فرصت جفت و جور کردن شیمی ترکیب را به شیوه ای که در درشت ملکول های کاملا” آلی ممکن نیست به دست می دهد . در نتیجه توسعه بیشتر شیمی پلیمر به جنبه های معدنی این زمینه برای معرفی ساختارهای ملکولی جدید با ترکیب نوینی از خواص و ارائه نگرش های جدید در رفتار درشت ملکول ها در محلول و درحالت جامد بستگی دارد .

بدین ترتیب پلیمرهای معدنی برای گسترش دانش بنیادی و توسعه همزمان مواد جدید موثر در پیشرفت تکنولوژی و برانگیختن این فکر که در صورت تلفیق شیمی معدنی و شیمی آلی در علوم پلیمر چه نتایجی با بار خواهد آمد ، فرصت مناسب را به دست می دهد .

در نهایت با بیان نمود که پلیمرهای معدنی تا حدی اختیاری به گروه های زیر تقسیم بندی می شوند :

• پلیمرهای کاملا” معدنی
• پلیمرهای آلی – معدنی
• پلیمرهای آلی فلزی
• شبکه های هیبرید آلی – معدنی