Polimeri so makromolekule, sestavljene iz manjših enot, monomerov. Monomeri so povezani skupaj s kovalentnimi vezmi.
Izraz polimer izhaja iz grščine, poli "veliko" in zgolj "deli".
Ti zgolj so ponavljajoče se enote v polimeru. O monomer je molekula, sestavljena iz ene same in polimer sestoji iz več mer.
Polimerizacija je ime, ki se daje reakciji tvorbe polimerov. Stopnja polimerizacije se nanaša na število mer v polimerni verigi.
Človeška zgodovina je povezana z uporabo naravnih polimerov, kot so usnje, volna, bombaž in les. Trenutno je veliko pripomočkov, ki se uporabljajo v vsakdanjem življenju, izdelanih iz sintetičnih polimerov.
Vrste polimerov
Obstaja več klasifikacij polimerov, glavne pa so naslednje:
Razvrstitev glede na število monomerov:
homopolimer je polimer, pridobljen iz samo ene vrste monomera.
Kopolimer je polimer, pridobljen iz dveh ali več vrst monomerov.
Razvrstitev po naravi:
Naravni polimeri
Naravni polimeri ali biopolimeri so tisti, ki se pojavljajo v naravi.
Primeri naravnih polimerov so guma, polisaharidi (škrob, celuloza in glikogen) in beljakovin.
Sintetični polimeri
Sintetični ali umetni polimeri se v laboratoriju proizvajajo na splošno iz izdelkov, pridobljenih iz Nafta.
Primeri sintetičnih polimerov so: polimetil metakrilat (akril), polistiren, polivinilklorid (PVC), polietilen in polipropilen.
Iz sintetičnih polimerov je mogoče izdelati plastične vrečke, hidravlične cevi, gradbeni materiali, lepila, stiropor, barve, žvečilni gumi, pnevmatike, plastična embalaža, teflon in silikon.
PVC materiali
Razvrstitev glede na način pridobivanja:
Dodatni polimeri
To so polimeri, pridobljeni z zaporednim dodajanjem monomerov. Primeri so polisaharidi, ki jih tvorijo monosaharidni monomeri in beljakovine, ki jih tvorijo aminokislinski monomeri.
Kondenzacijski polimeri
To so polimeri, pridobljeni z dodajanjem dveh različnih monomerov z odstranjevanjem molekule vode, alkohola ali kisline med polimerizacijo.
Preurejanje polimerov
To so polimeri, ki nastanejo pri reakciji med monomeri, ki se med polimerizacijsko reakcijo preuredijo v svojih kemijskih strukturah.
Razvrstitev glede na mehansko obnašanje
Elastomeri ali gume
Elastomeri so lahko naravni ali sintetični. Njegova glavna značilnost je visoka elastičnost.
Naravni kavčuk dobimo iz drevesa gume Hevea brasiliensis, skozi ureznine na trupu. S tem dobimo belo tekočino, lateks.
Ekstrakcija lateksa iz gume
Sintetični kavčuki nastanejo z dodajanjem dveh vrst monomerov (kopolimer). So bolj odporni in se komercialno uporabljajo za izdelavo cevi, jermenov in tesnilnih izdelkov.
Umetne mase
Plastika nastane z združevanjem različnih monomerov. Na splošno se nafta uporablja kot surovina za proizvodnjo plastike.
Naravne ali sintetične umetne mase lahko razdelimo na termosetove in termoplastike.
Ti termoset ali termoseti so tisti, ki s segrevanjem prevzamejo tridimenzionalno strukturo in postanejo netopni in vnetljivi. Po tem se ne morejo vrniti v prvotno obliko. Nastanejo trde in trpežne konstrukcije, kot so avtomobilski deli. Nekaj primerov je: poliuretan, polietilen, polistiren in poliester.
Ti termoplastika so tista, ki omogočajo fuzijo s segrevanjem in strjevanje s hlajenjem, kar omogoča njihovo večkratno obdelavo in oblikovanje, dokler so ogreti. So lahko voljni in se uporabljajo za proizvodnjo filma, vlaken in embalaže. Termoplastiko je mogoče reciklirati.
Vlakna
Vlakna so lahko naravna ali sintetična. Proizvodnja umetnih vlaken je sestavljena iz kemične predelave naravnih surovin.
V naravi lahko vlakna dobimo iz živalske dlake, kot je svila sviloprejk, ali iz stebel, semen, listov in plodov, kot sta bombaž in lan. Sintetična vlakna predstavljajo poliester, poliamid, akril, polipropilen in aramidi.
Biorazgradljivi polimeri
Biorazgradljivi polimeri so materiali, ki se zaradi delovanja živih organizmov ali encimov razgradijo v ogljikov dioksid, vodo in biomaso. V ugodnih pogojih biorazgradnje se lahko v nekaj tednih popolnoma razgradijo.
Biorazgradljivi polimeri so lahko naravni ali sintetični. Izhajajo iz naslednjih virov:
- Obnovljivi viri rastlinskega izvora, kot so koruza, celuloza, krompir, sladkorni trs;
- Sintetizirajo jih bakterije;
- Izvirajo iz živalskih virov, kot so hitin, hitozan ali beljakovine;
- Pridobljeno iz fosilnih virov, kot je nafta.
Biorazgradljivi polimeri se uporabljajo za proizvodnjo embalaže za živila, vrečk, kmetijskih proizvodov in potrošniških izdelkov.
S postopkom biološke razgradnje se izognejo kopičenju odpadkov in posledično onesnaženju, kar se prilega konceptu trajnosti.
