Polümeerid on makromolekulid, mis koosnevad väiksematest üksustest, monomeeridest. Monomeerid on omavahel ühendatud kovalentsete sidemete kaudu.
Mõiste polümeer tuleneb kreeka, polü "palju" ja pelgalt "osad".
Sina pelgalt on polümeeri korduvad üksused. O monomeer on molekul, mis koosneb ühest pelgast ja polümeer see koosneb mitmest merest.
Polümerisatsioon on nimi, mis antakse polümeeri moodustumisreaktsioonile. Polümerisatsiooni aste viitab merside arvule polümeerahelas.
Inimkonna ajalugu on seotud looduslike polümeeride, nagu nahk, vill, puuvill ja puit, kasutamisega. Praegu toodetakse palju igapäevaelus kasutatavaid riistu sünteetilistest polümeeridest.
Polümeeride tüübid
Polümeeride klassifikatsiooni on mitu, peamised neist on järgmised:
Klassifikatsioon monomeeride arvu järgi:
homopolümeer on polümeer, mis on saadud ainult ühte tüüpi monomeeridest.
Kopolümeer on polümeer, mis on saadud kahest või enamast monomeeri tüübist.
Klassifikatsioon olemuse järgi:
Looduslikud polümeerid
Looduses esinevad looduslikud polümeerid või biopolümeerid.
Looduslike polümeeride näideteks on kumm, polüsahhariidid (tärklis, tselluloos ja glükogeen) ja valgud.
Sünteetilised polümeerid
Sünteetilisi või tehislikke polümeere toodetakse laboris üldiselt nendest saadud toodetest Nafta.
Sünteetiliste polümeeride näideteks on: polümetüülmetakrülaat (akrüül), polüstüreen, polüvinüülkloriid (PVC), polüetüleen ja polüpropüleen.
Sünteetilistest polümeeridest on võimalik toota kilekotte, hüdraulilisi torusid, tsiviilehitusmaterjalid, liimid, vahtpolüstüreen, värv, närimiskumm, rehvid, plastpakendid, teflon ja silikoon.
PVC materjalid
Klassifikatsioon meetodi saamiseks:
Liitpolümeerid
Need on polümeerid, mis on saadud monomeeride järjestikusel lisamisel. Näideteks on polüsahhariidid, mis on moodustatud monosahhariidmonomeeridest ja valkudest, mis on moodustatud aminohapete monomeeridest.
Kondenseeruvad polümeerid
Need on polümeerid, mis saadakse kahe erineva monomeeri lisamisel, eemaldades polümerisatsiooni käigus vee, alkoholi või happe molekuli.
Polümeeride ümberkorraldamine
Need on polümeerid, mis tekivad monomeeride vahelises reaktsioonis, mis läbivad polümerisatsioonireaktsiooni käigus nende keemilised struktuurid.
Mehaanilise käitumise klassifikatsioon
Elastomeerid või kummid
Elastomeerid võivad olla looduslikud või sünteetilised. Selle peamine omadus on kõrge elastsus.
Looduslik kumm saadakse kummipuust Hevea brasiliensis, läbi torso lõikude. Sellega saadakse valge vedelik lateks.
Kummipuu lateksi ekstraheerimine
Sünteetilised kummid moodustatakse kahte tüüpi monomeeride (kopolümeer) lisamisega. Need on vastupidavamad ja neid kasutatakse kaubanduslikult voolikute, vööde ja tihenditoodete tootmiseks.
Plastid
Plastid moodustuvad erinevate monomeeride ühendamisel. Üldiselt kasutatakse naftat toorainena plastide tootmisel.
Looduslikke või sünteetilisi plastikuid saab jagada termoreaktsioonideks ja termoplastideks.
Sina termoreaktsioon või termoreaktsioonid on sellised, mis kuumutades omandavad kolmemõõtmelise struktuuri, muutudes lahustumatuks ja infusiooniks. Pärast seda ei saa nad oma algsele vormile naasta. Nende abil tekivad jäigad ja vastupidavad struktuurid nagu autoosad. Mõned näited on: polüuretaan, polüetüleen, polüstüreen ja polüester.
Sina termoplastid on sellised, mis võimaldavad kuumutamisel sulandumist ja jahutamisel tahkumist, see võimaldab neid korduvalt töödelda ja vormida, kui neid uuesti kuumutatakse. Need on kergesti vormitavad ja neid kasutatakse kile, kiu ja pakendite tootmiseks. Termoplastid on taaskasutatavad.
Kiud
Kiud võivad olla looduslikud või sünteetilised. Kunstkiudude tootmine koosneb looduslike toorainete keemilisest muundamisest.
Looduses võib kiudaineid saada loomakarvadest, näiteks siidiussi siidist, või vartest, seemnetest, lehtedest ja puuviljadest, nagu puuvill ja lina. Sünteetilisi kiude esindavad polüester, polüamiid, akrüül, polüpropüleen ja aramiidid.
Biolagunevad polümeerid
Biolagunevad polümeerid on materjalid, mis lagunevad elusorganismide või ensüümide toimel süsinikdioksiidiks, veeks ja biomassiks. Soodsates biolagunemistingimustes võivad nad nädalate jooksul täielikult laguneda.
Biolagunevad polümeerid võivad olla looduslikud või sünteetilised. Neid saab tuletada järgmistest allikatest:
- Taimset päritolu taastuvad allikad nagu mais, tselluloos, kartul, suhkruroog;
- Sünteesivad bakterid;
- Tuletatud loomsetest allikatest nagu kitiin, kitosaan või valgud;
- Saadud fossiilsetest allikatest, näiteks naftast.
Biolagunevaid polümeere kasutatakse toiduainete pakendite, kottide, põllumajandussaaduste ja tarbekaupade tootmiseks.
Biolagunemisprotsessi kaudu väldivad nad prügi kogunemist ja sellest tulenevalt ka reostust, sobitudes jätkusuutlikkuse kontseptsiooni.
