En polymer er en generel betegnelse for ethvert molekyle, der er en lang streng af mindre gentagne dele. Forskellen mellem lineære og forgrenede polymerer er baseret på deres struktur.
TL; DR (for lang; Læste ikke)
For langt; Læste ikke (TL: DR)
En polymer er en generel betegnelse for ethvert molekyle, der er en lang streng af mindre gentagne dele dannet af kulstof-kulstofbindinger. Bindingerne kan danne lange lige kæder kendt som lineære polymerer, eller dele kan forgrene sig fra kæden og danne forgrenede polymerer. Polymererne kan også tværbindes.
Poly er et præfiks, der betyder "mange". EN mer er et suffiks, der betyder "del" eller "enhed".
Ved fremstilling betragtes polymerer ofte som plast, fordi mange kunstige stoffer som plast er polymerer afledt af olie. Der er dog mange forskellige polymerer (både naturligt forekommende og kunstige), der er fremstillet af forskellige dele. Den måde, hvorpå enhederne sammenføjes for at danne polymerkæden, bestemmer polymerens egenskaber sammen med dens navn. Polymerer med forskellige strukturer betegnes som lineære polymerer, forgrenede polymerer eller tværbundne polymerer.
Generel polymerstruktur
Polymerer er fremstillet af lange, gentagne kæder af kulstof-kulstofbindinger, der forbinder monomerer, som er den mindste unikke del af kæden. Mange almindelige polymerer er fremstillet af råolie og andre carbonhydrider, men andre forekommer naturligt. For eksempel dannes kunstig polyethylen fra en kæde af ethylenmolekyler. Naturligt forekommende stivelse er lavet af lange kæder af glukosemolekyler. Nogle polymerkæder er kun få hundrede enheder lange, mens andre har potentialet til at være uendeligt lange. For eksempel er molekylerne i naturlig gummi så sammenflettet, at et helt gummibånd kan betragtes som et stort polymermolekyle.
Struktur af lineære polymerer
Den enkleste polymer er en lineær polymer. EN lineær polymer er simpelthen en kæde, hvor alle kulstof-kulstofbindinger findes i en enkelt lige linje. Et eksempel på en lineær polymer er Teflon, der er fremstillet af tetrafluorethylen. Det er en enkelt streng af enheder fremstillet af to carbonatomer og fire fluoratomer. Når de dannes, kan disse lineære polymerer skabe tråde af fibre eller danne et maske, der kan være meget stærkt og svært at bryde igennem.
Struktur af forgrenede polymerer
Forgrenede polymerer opstår, når grupper af enheder forgrener sig fra den lange polymerkæde. Disse grene er kendt som sidekæder og kan også være meget lange grupper af gentagne strukturer. Forgreningspolymerer kan kategoriseres yderligere efter, hvordan de forgrener sig fra hovedkæden. Polymerer med mange grene er kendt som dendrimereog disse molekyler kan danne et bånd, når de afkøles. Dette kan gøre polymeren stærk i det ideelle temperaturområde. Imidlertid blødgøres både lineære og forgrenede polymerer, når de opvarmes, da temperaturvibrationen overvinder de attraktive kræfter mellem molekylerne.
Struktur af tværbundne polymerer
Det tværbundet polymer danner lange kæder, enten forgrenede eller lineære, der kan danne kovalente bindinger mellem polymermolekylerne. Fordi tværbundne polymerer danner kovalente bindinger, der er meget stærkere end de intermolekylære kræfter, der tiltrækker andre polymerkæder, er resultatet et stærkere og mere stabilt materiale. Et eksempel på dette er, når naturgummi vulkaniseres, hvilket betyder, at det opvarmes, så svovelmolekylerne i gummipolymerkæderne danner kovalente bindinger med hinanden. Denne forskel i styrke kan ses, når man sammenligner stivhed, stivhed og holdbarhed i et bildæk med et elastik.