Τα πολυμερή είναι μακρομόρια που αποτελούνται από μικρότερες μονάδες, τα μονομερή. Τα μονομερή συνδέονται μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών δεσμών.
Ο όρος πολυμερές προέρχεται από τα ελληνικά, πολυ "πολλά" και μόνο "ανταλλακτικά".
Εσείς μόνο είναι οι επαναλαμβανόμενες μονάδες σε ένα πολυμερές. Ο μονομερές είναι το μόριο που αποτελείται από ένα απλό και το πολυμερές αποτελείται από πολλές μερέσες.
Ο πολυμερισμός είναι το όνομα που δίνεται στην αντίδραση σχηματισμού πολυμερούς. Ο βαθμός πολυμερισμού αναφέρεται στον αριθμό των mers σε μια πολυμερή αλυσίδα.
Η ανθρώπινη ιστορία σχετίζεται με τη χρήση φυσικών πολυμερών όπως δέρμα, μαλλί, βαμβάκι και ξύλο. Επί του παρόντος, πολλά σκεύη που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή παράγονται από συνθετικά πολυμερή.
Τύποι πολυμερών
Υπάρχουν πολλές ταξινομήσεις για πολυμερή, οι κυριότερες είναι οι εξής:
Ταξινόμηση σχετικά με τον αριθμό των μονομερών:
ομοπολυμερές είναι το πολυμερές που προέρχεται από έναν μόνο τύπο μονομερούς.
Συμπολυμερές είναι πολυμερές που προέρχεται από δύο ή περισσότερους τύπους μονομερών.
Ταξινόμηση από τη φύση:
Φυσικά πολυμερή
Τα φυσικά πολυμερή ή τα βιοπολυμερή είναι εκείνα που εμφανίζονται στη φύση.
Παραδείγματα φυσικών πολυμερών είναι καουτσούκ, πολυσακχαρίτες (άμυλο, κυτταρίνη και γλυκογόνο) και πρωτεΐνες.
Συνθετικά πολυμερή
Συνθετικά ή τεχνητά πολυμερή παράγονται στο εργαστήριο, γενικά, από προϊόντα που προέρχονται από Πετρέλαιο.
Παραδείγματα συνθετικών πολυμερών είναι: μεθακρυλικό πολυμεθύλιο (ακρυλικό), πολυστυρόλιο, χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC), πολυαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο.
Από συνθετικά πολυμερή είναι δυνατή η κατασκευή πλαστικών σάκων, υδραυλικών σωλήνων, υλικά κατασκευής πολιτικών, κόλλες, φελιζόλ, βαφές, τσίχλες, ελαστικά, πλαστικές συσκευασίες, Teflon και σιλικόνη.
Υλικά PVC
Ταξινόμηση ως προς τη μέθοδο απόκτησης:
Πολυμερή προσθήκης
Αυτά είναι πολυμερή που λαμβάνονται με διαδοχική προσθήκη μονομερών. Παραδείγματα είναι οι πολυσακχαρίτες, που σχηματίζονται από μονομερή μονοσακχαρίτη και πρωτεΐνες, που σχηματίζονται από μονομερή αμινοξέων.
Πολυμερή συμπύκνωσης
Αυτά είναι πολυμερή που λαμβάνονται με προσθήκη δύο διαφορετικών μονομερών με την απομάκρυνση ενός μορίου νερού, αλκοόλης ή οξέος κατά τον πολυμερισμό.
Πολυμερή αναδιάταξης
Τα πολυμερή που προκύπτουν από την αντίδραση μεταξύ μονομερών υφίστανται αναδιάταξη στις χημικές τους δομές κατά τη διάρκεια της αντίδρασης πολυμερισμού.
Ταξινόμηση σχετικά με τη μηχανική συμπεριφορά
Ελαστομερή ή καουτσούκ
Τα ελαστομερή μπορεί να είναι φυσικά ή συνθετικά. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η υψηλή ελαστικότητά του.
Το φυσικό καουτσούκ λαμβάνεται από το καουτσούκ Hevea brasiliensis, μέσω περικοπών στον κορμό σας. Με αυτό, λαμβάνεται ένα λευκό υγρό, λατέξ.
Εξόρυξη λατέξ από καουτσούκ
Τα συνθετικά λάστιχα σχηματίζονται προσθέτοντας δύο τύπους μονομερών (Copolymer). Είναι πιο ανθεκτικά και χρησιμοποιούνται στο εμπόριο για την παραγωγή εύκαμπτων σωλήνων, ιμάντων και ειδών στεγανοποίησης.
Πλαστικά είδη
Τα πλαστικά σχηματίζονται συνδυάζοντας διάφορα μονομερή. Γενικά, το πετρέλαιο χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή πλαστικών.
Τα φυσικά ή συνθετικά πλαστικά μπορούν να χωριστούν σε θερμοσυστήματα και θερμοπλαστικά.
Εσείς θερμοσκληρυνόμενο ή θερμοσώματα είναι εκείνα που, με τη θέρμανση, υποθέτουν μια τρισδιάστατη δομή, καθιστώντας αδιάλυτο και εγχύσιμο. Μετά από αυτό, δεν μπορούν να επιστρέψουν στην αρχική τους μορφή. Δημιουργούν άκαμπτες και ανθεκτικές κατασκευές, όπως ανταλλακτικά αυτοκινήτων. Μερικά παραδείγματα είναι: πολυουρεθάνη, πολυαιθυλένιο, πολυστυρένιο και πολυεστέρας.
Εσείς θερμοπλαστικά Είναι εκείνα που επιτρέπουν τη σύντηξη με θέρμανση και στερεοποίηση με ψύξη, αυτό επιτρέπει την επεξεργασία και τη χύτευση τους επανειλημμένα, αρκεί να αναθερμανθούν. Είναι εύκολα ελαστικά και χρησιμοποιούνται για παραγωγή ταινιών, ινών και συσκευασιών. Τα θερμοπλαστικά είναι ανακυκλώσιμα.
Ίνες
Οι ίνες μπορεί να είναι φυσικές ή συνθετικές. Η παραγωγή τεχνητών ινών συνίσταται στον χημικό μετασχηματισμό φυσικών πρώτων υλών.
Στη φύση, οι ίνες μπορούν να ληφθούν από τρίχες ζώων, όπως μετάξι από μεταξοσκώληκα, ή από μίσχους, σπόρους, φύλλα και φρούτα, όπως το βαμβάκι και το λινάρι. Οι συνθετικές ίνες αντιπροσωπεύονται από πολυεστέρα, πολυαμίδιο, ακρυλικό, πολυπροπυλένιο και αραμίδια.
Βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή
Τα βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή είναι υλικά που αποικοδομούνται σε διοξείδιο του άνθρακα, νερό και βιομάζα ως αποτέλεσμα της δράσης ζωντανών οργανισμών ή ενζύμων. Υπό ευνοϊκές συνθήκες βιοαποικοδόμησης, μπορούν να υποβαθμιστούν πλήρως εντός εβδομάδων.
Τα βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή μπορεί να είναι φυσικά ή συνθετικά. Μπορούν να προέρχονται από τις ακόλουθες πηγές:
- Ανανεώσιμες πηγές φυτικής προέλευσης όπως καλαμπόκι, κυτταρίνη, πατάτες, ζαχαροκάλαμο.
- Συντίθεται από βακτήρια.
- Προέρχεται από ζωικές πηγές όπως χιτίνη, χιτοζάνη ή πρωτεΐνες ·
- Λήφθηκε από ορυκτές πηγές όπως το λάδι.
Τα βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή χρησιμοποιούνται για την παραγωγή συσκευασιών τροφίμων, σακουλών, γεωργικών προϊόντων και καταναλωτικών προϊόντων.
Μέσω της διαδικασίας βιοαποικοδόμησης, αποφεύγουν τη συσσώρευση απορριμμάτων και, κατά συνέπεια, τη ρύπανση, εντάσσοντας την έννοια της αειφορίας.
