Polymer je obecný termín pro jakoukoli molekulu, která je dlouhým řetězcem menších opakujících se částí. Rozdíl mezi lineárními a rozvětvenými polymery je založen na jejich struktuře.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Příliš dlouho; Nečetl (TL: DR)
Polymer je obecný termín pro jakoukoli molekulu, která je dlouhým řetězcem menších opakujících se částí tvořených vazbami uhlík-uhlík. Vazby mohou tvořit dlouhé přímé řetězce známé jako lineární polymery, nebo se části mohou větvit z řetězce a tvořit rozvětvené polymery. Polymery mohou být také zesítěny.
Poly je předpona, která znamená „mnoho“. A mer je přípona, která znamená „část“ nebo „jednotka“.
Při výrobě jsou polymery často považovány za plasty, protože mnoho umělých látek, jako jsou plasty, jsou polymery odvozené z ropy. Existuje však mnoho různých polymerů (jak přirozeně se vyskytujících, tak umělých), které jsou vyrobeny z různých částí. Způsob, jakým se jednotky spojují a tvoří polymerní řetězec, určuje vlastnosti polymeru spolu s jeho názvem. Polymery s různými strukturami jsou pojmenovány jako lineární polymery, rozvětvené polymery nebo zesítěné polymery.
Obecná struktura polymeru
Polymery jsou vyrobeny z dlouhých, opakujících se řetězců vazeb uhlík-uhlík spojujících monomery, které jsou nejmenší unikátní částí řetězce. Mnoho běžných polymerů se vyrábí z ropy a jiných uhlovodíků, ale jiné se vyskytují přirozeně. Například umělý polyethylen je vytvořen z řetězce molekul ethylenu. Přirozeně se vyskytující škrob je vyroben z dlouhých řetězců molekul glukózy. Některé polymerní řetězce jsou dlouhé jen několik stovek jednotek, zatímco jiné mají potenciál být nekonečně dlouhé. Například molekuly v přírodním kaučuku jsou tak propletené, že celý gumový pás lze považovat za jednu velkou molekulu polymeru.
Struktura lineárních polymerů
Nejjednodušší polymer je lineární polymer. A lineární polymer je jednoduše řetězec, ve kterém všechny vazby uhlík-uhlík existují v jedné přímé linii. Příkladem lineárního polymeru je teflon, který je vyroben z tetrafluorethylenu. Jedná se o jediný řetězec jednotek vyrobený ze dvou atomů uhlíku a čtyř atomů fluoru. Když jsou tyto lineární polymery vytvořeny, mohou vytvářet prameny vláken nebo vytvářet síť, která může být velmi silná a těžko prorazitelná.
Struktura rozvětvených polymerů
Rozvětvené polymery nastat, když se skupiny jednotek oddělují od dlouhého polymerního řetězce. Tyto větve jsou známé jako postranní řetězce a mohou to být také velmi dlouhé skupiny opakujících se struktur. Větvené polymery lze dále kategorizovat podle toho, jak se větví od hlavního řetězce. Polymery s mnoha větvemi jsou známé jako dendrimerya tyto molekuly mohou po ochlazení vytvořit popruh. Díky tomu může být polymer v ideálním teplotním rozmezí silný. Při zahřátí však lineární i rozvětvené polymery měknou, protože teplotní vibrace překonávají atraktivní síly mezi molekulami.
Struktura zesítěných polymerů
The zesítěný polymer tvoří dlouhé řetězce, rozvětvené nebo lineární, které mohou tvořit kovalentní vazby mezi molekulami polymeru. Protože zesítěné polymery tvoří kovalentní vazby, které jsou mnohem silnější než mezimolekulární síly, které přitahují jiné polymerní řetězce, výsledkem je silnější a stabilnější materiál. Příkladem toho je, když je přírodní kaučuk vulkanizován, což znamená, že je zahříván, takže molekuly síry v řetězcích polymeru kaučuku navzájem vytvářejí kovalentní vazby. Tento rozdíl v pevnosti je patrný, když porovnáte tuhost, tuhost a trvanlivost pneumatiky pro auto s gumou.