Een polymeer is een algemene term voor elk molecuul dat bestaat uit een lange reeks kleinere zich herhalende delen. Het verschil tussen lineaire en vertakte polymeren is gebaseerd op hun structuur.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Te lang; Niet gelezen (TL: DR)
Een polymeer is een algemene term voor elk molecuul dat bestaat uit een lange reeks kleinere zich herhalende delen gevormd door koolstof-koolstofbindingen. De bindingen kunnen lange rechte ketens vormen die bekend staan als lineaire polymeren, of delen kunnen zich van de keten aftakken en vertakte polymeren vormen. De polymeren kunnen ook worden verknoopt.
Poly is een voorvoegsel dat 'veel' betekent. EEN meer is een achtervoegsel dat "deel" of "eenheid" betekent.
Bij de productie worden polymeren vaak als kunststoffen beschouwd, omdat veel kunstmatige stoffen zoals kunststoffen polymeren zijn die zijn afgeleid van aardolie. Er zijn echter veel verschillende polymeren (zowel natuurlijk als kunstmatig) die uit verschillende onderdelen zijn gemaakt. De manier waarop de eenheden samenkomen om de polymeerketen te vormen, bepaalt samen met de naam de eigenschappen van het polymeer. Polymeren met verschillende structuren worden lineaire polymeren, vertakte polymeren of verknoopte polymeren genoemd.
Algemene polymeerstructuur
Polymeren zijn gemaakt van lange, zich herhalende ketens van koolstof-koolstofbindingen die monomeren verbinden, het kleinste unieke deel van de keten. Veel gewone polymeren zijn gemaakt van aardolie en andere koolwaterstoffen, maar andere komen van nature voor. Kunstmatig polyethyleen wordt bijvoorbeeld gevormd uit een keten van ethyleenmoleculen. Natuurlijk voorkomend zetmeel wordt gemaakt van lange ketens van glucosemoleculen. Sommige polymeerketens zijn slechts een paar honderd eenheden lang, terwijl andere het potentieel hebben om oneindig lang te zijn. De moleculen in natuurlijk rubber zijn bijvoorbeeld zo verstrengeld dat een hele rubberen band kan worden beschouwd als één groot polymeermolecuul.
Structuur van lineaire polymeren
Het eenvoudigste polymeer is een lineair polymeer. EEN lineair polymeer is gewoon een keten waarin alle koolstof-koolstofbindingen in een enkele rechte lijn voorkomen. Een voorbeeld van een lineair polymeer is Teflon, dat is gemaakt van tetrafluorethyleen. Het is een enkele streng van eenheden gemaakt van twee koolstofatomen en vier fluoratomen. Wanneer ze worden gevormd, kunnen deze lineaire polymeren vezelstrengen vormen of een gaas vormen dat erg sterk en moeilijk doorbreekbaar kan zijn.
Structuur van vertakte polymeren
Vertakte polymeren treedt op wanneer groepen eenheden zich aftakken van de lange polymeerketen. Deze takken staan bekend als zijketens en kunnen ook zeer lange groepen van zich herhalende structuren zijn. Vertakte polymeren kunnen verder worden gecategoriseerd door hoe ze zich aftakken van de hoofdketen. Polymeren met veel vertakkingen staan bekend als: dendrimeren, en deze moleculen kunnen bij afkoeling een weefsel vormen. Dit kan het polymeer sterk maken in het ideale temperatuurbereik. Bij verhitting worden zowel lineaire als vertakte polymeren echter zachter naarmate de temperatuurtrilling de aantrekkingskracht tussen de moleculen overwint.
Structuur van cross-linked polymeren
De verknoopt polymeer vormt lange ketens, vertakt of lineair, die covalente bindingen tussen de polymeermoleculen kunnen vormen. Omdat verknoopte polymeren covalente bindingen vormen die veel sterker zijn dan de intermoleculaire krachten die andere polymeerketens aantrekken, is het resultaat een sterker en stabieler materiaal. Een voorbeeld hiervan is wanneer natuurlijk rubber wordt gevulkaniseerd, wat betekent dat het wordt verwarmd zodat de zwavelmoleculen in de rubberpolymeerketens covalente bindingen met elkaar vormen. Dit verschil in sterkte is merkbaar als je de stijfheid, stijfheid en duurzaamheid van een autoband vergelijkt met die van een rubberen band.