Polümeer on üldmõiste mis tahes molekulile, mis on pikkade korduvate osade pikk string. Lineaarsete ja hargnenud polümeeride erinevus põhineb nende struktuuril.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Liiga kaua; Ei lugenud (TL: DR)
Polümeer on üldmõiste mis tahes molekulile, mis on süsinik-süsinik sidemetega moodustatud pikkade korduvate osade pikk string. Sidemed võivad moodustada pikki sirgeid ahelaid, mida nimetatakse lineaarseteks polümeerideks, või osad võivad kettist hargneda, moodustades hargnenud polümeerid. Polümeerid võivad olla ka ristsidemetega.
Polü on eesliide, mis tähendab "palju". A mer on järelliide, mis tähendab "osa" või "üksus".
Tootmises peetakse polümeere sageli plastiks, kuna paljud kunstlikud ained, nagu plastid, on naftast saadud polümeerid. Siiski on palju erinevaid polümeere (nii looduslikult esinevaid kui ka kunstlikke), mis on valmistatud erinevatest osadest. See, kuidas üksused ühinevad polümeeri ahela moodustamiseks, määrab polümeeri omadused koos selle nimega. Erineva struktuuriga polümeere nimetatakse lineaarseteks, hargnenud või ristseotud polümeerideks.
Üldine polümeeri struktuur
Polümeerid on valmistatud pikkadest, korduvatest süsinik-süsinik sidemetest, mis ühendavad monomeere, mis on ahela väikseim ainulaadne osa. Paljud tavalised polümeerid on valmistatud naftast ja muudest süsivesinikest, kuid teised esinevad looduslikult. Näiteks moodustub kunstlik polüetüleen etüleeni molekulide ahelast. Looduslikult esinev tärklis on valmistatud glükoosimolekulide pikkadest ahelatest. Mõni polümeerkett on ainult mõnisada ühikut pikk, teised aga võivad olla lõpmatult pikad. Näiteks on loodusliku kautšuki molekulid nii põimunud, et tervet kummiriba võib pidada üheks suureks polümeerimolekuliks.
Lineaarsete polümeeride struktuur
Lihtsaim polümeer on lineaarne polümeer. A lineaarne polümeer on lihtsalt ahel, milles kõik süsinik-süsinik sidemed eksisteerivad ühe sirgena. Lineaarse polümeeri näiteks on teflon, mis on valmistatud tetrafluoroetüleenist. See on üks ühik, mis koosneb kahest süsinikuaatomist ja neljast fluoriaatomist. Moodustumisel võivad need lineaarsed polümeerid luua kiudude kiude või moodustada võrgusilma, mis võib olla väga tugev ja seda on raske läbi murda.
Hargnenud polümeeride struktuur
Hargnenud polümeerid tekivad siis, kui ühikute rühmad hargnevad pikast polümeerahelast. Neid harusid tuntakse külgahelatena ja need võivad olla ka väga pikad korduvate struktuuride rühmad. Hargnevaid polümeere saab täiendavalt liigitada selle järgi, kuidas nad peaahelast hargnevad. Paljude harudega polümeerid on tuntud kui dendrimersidja need molekulid võivad jahtudes moodustada vöö. See võib muuta polümeeri ideaalses temperatuurivahemikus tugevaks. Kuumutamisel pehmenevad nii lineaarsed kui ka hargnenud polümeerid, kuna temperatuurivibratsioon ületab molekulide vahelised atraktiivsed jõud.
Ristseotud polümeeride struktuur
The ristseotud polümeer moodustab pikki ahelaid, kas hargnenud või lineaarseid, mis võivad moodustada polümeermolekulide vahel kovalentseid sidemeid. Kuna ristsidemetega polümeerid moodustavad kovalentseid sidemeid, mis on palju tugevamad kui muud polümeerahelaid meelitavad molekulidevahelised jõud, on tulemuseks tugevam ja stabiilsem materjal. Selle näiteks on loodusliku kautšuki vulkaniseerimine, mis tähendab, et seda kuumutatakse, nii et kummipolümeerahelates olevad väävli molekulid moodustavad üksteisega kovalentseid sidemeid. See tugevuse erinevus on märgatav, kui võrrelda autorehvi jäikust, jäikust ja vastupidavust kummipaelaga.