Polimer to ogólne określenie każdej cząsteczki, która jest długim ciągiem mniejszych, powtarzających się części. Różnica między polimerami liniowymi a rozgałęzionymi wynika z ich struktury.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Za długo; Nie czytałem (TL: DR)
Polimer to ogólne określenie każdej cząsteczki, która jest długim ciągiem mniejszych, powtarzających się części utworzonych przez wiązania węgiel-węgiel. Wiązania mogą tworzyć długie proste łańcuchy znane jako polimery liniowe lub części mogą odgałęziać się od łańcucha, tworząc rozgałęzione polimery. Polimery mogą być także usieciowane.
Poli to przedrostek oznaczający „wiele”. ZA mer to przyrostek oznaczający „część” lub „jednostka”.
W produkcji polimery są często uważane za tworzywa sztuczne, ponieważ wiele sztucznych substancji, takich jak tworzywa sztuczne, to polimery pochodzące z ropy naftowej. Istnieje jednak wiele różnych polimerów (zarówno występujących naturalnie, jak i sztucznych), które składają się z różnych części. Sposób, w jaki jednostki łączą się ze sobą, tworząc łańcuch polimerowy, określa właściwości polimeru wraz z jego nazwą. Polimery o różnej strukturze nazywane są polimerami liniowymi, polimerami rozgałęzionymi lub polimerami usieciowanymi.
Ogólna struktura polimeru
Polimery zbudowane są z długich, powtarzających się łańcuchów wiązań węgiel-węgiel łączących monomery, które są najmniejszą unikatową częścią łańcucha. Wiele popularnych polimerów wytwarza się z ropy naftowej i innych węglowodorów, ale inne występują naturalnie. Na przykład sztuczny polietylen powstaje z łańcucha cząsteczek etylenu. Skrobia występująca w naturze składa się z długich łańcuchów cząsteczek glukozy. Niektóre łańcuchy polimerowe mają tylko kilkaset jednostek długości, podczas gdy inne mogą być nieskończenie długie. Na przykład cząsteczki w naturalnej gumie są tak splecione, że całą gumkę można uznać za jedną dużą cząsteczkę polimeru.
Struktura polimerów liniowych
Najprostszym polimerem jest polimer liniowy. ZA polimer liniowy jest po prostu łańcuchem, w którym wszystkie wiązania węgiel-węgiel istnieją w jednej linii prostej. Przykładem polimeru liniowego jest teflon, który jest wytwarzany z tetrafluoroetylenu. Jest to pojedyncza nić jednostek złożona z dwóch atomów węgla i czterech atomów fluoru. Po uformowaniu te liniowe polimery mogą tworzyć pasma włókien lub tworzyć siatkę, która może być bardzo mocna i trudna do przebicia.
Struktura polimerów rozgałęzionych
Polimery rozgałęzione występują, gdy grupy jednostek rozgałęziają się od długiego łańcucha polimeru. Te gałęzie są znane jako łańcuchy boczne i mogą być również bardzo długimi grupami powtarzających się struktur. Rozgałęzione polimery można dalej kategoryzować według tego, jak odgałęziają się od głównego łańcucha. Polimery o wielu rozgałęzieniach są znane jako dendrymery, a te cząsteczki mogą tworzyć taśmę po ochłodzeniu. Może to sprawić, że polimer będzie wytrzymały w idealnym zakresie temperatur. Jednak po podgrzaniu zarówno liniowe, jak i rozgałęzione polimery miękną, gdy drgania temperatury przezwyciężają siły przyciągania między cząsteczkami.
Struktura polimerów usieciowanych
usieciowany polimer tworzy długie łańcuchy, rozgałęzione lub liniowe, które mogą tworzyć wiązania kowalencyjne między cząsteczkami polimeru. Ponieważ usieciowane polimery tworzą wiązania kowalencyjne, które są znacznie silniejsze niż siły międzycząsteczkowe, które przyciągają inne łańcuchy polimerowe, w rezultacie uzyskuje się mocniejszy i bardziej stabilny materiał. Przykładem tego jest wulkanizacja kauczuku naturalnego, co oznacza, że jest on podgrzewany, aby cząsteczki siarki w łańcuchach polimeru kauczuku tworzyły ze sobą wiązania kowalencyjne. Ta różnica w wytrzymałości jest zauważalna, gdy porównamy sztywność, sztywność i trwałość opony samochodowej z gumką.