- Wat is een polymeer?
- Natuurlijke polymeren
- Synthetische polymeren
- Eigenschappen en kenmerken van polymeren
- Voorbeelden van polymeren
We leggen uit wat polymeren zijn, hun classificatie, eigenschappen en kenmerken. Ook natuurlijke en synthetische polymeren.
Wat is een polymeer?
In chemie, polymeren zijn een soort macromoleculen opgebouwd uit ketens van eenvoudigere eenheden, monomeren genaamd, die met elkaar verbonden zijn door middel van covalente bindingen. De naam komt van het Grieks polys ( "Veel") en alleen maar ("segment").
Ze zijn over het algemeen moleculen Organische stoffen van enorm belang in zowel de natuurlijke als de industriële wereld. Deze moleculen omvatten: DNA in de onze cellen, het zetmeel van planten, de nylon- en de meeste kunststoffen.
Aan het einde van de 19e eeuw en het begin van de 20e werd ontdekt hoe ze te manipuleren. Zo was de behandeling van materialen door het bedrijf voor altijd een revolutie. de mensheid.
- Indien geclassificeerd op basis van hun oorsprong, kunnen polymeren zijn:
- Natuurlijke polymeren. De oorsprong is biologisch.
- Synthetische polymeren. Ze zijn volledig gemaakt door de mens.
- Semi-synthetische polymeren. Ze worden gemaakt door transformatie van natuurlijke polymeren.
- Als ze worden ingedeeld op basis van hun samenstelling, kunnen we onderscheid maken tussen:
- Organische polymeren. Ze hebben een hoofdketen van? atomen koolstof.
- Organische vinylpolymeren. Net als bij organische stoffen, maar met dubbele koolstof-koolstofbindingen. Ze omvatten polyolefinen, styrenen, gehalogeneerd vinyl en acryl.
- Niet-vinyl organische polymeren. Ze hebben naast koolstofatomen ook zuurstof- en/of stikstofatomen in hun hoofdketen. Ze omvatten polyesters, polyamiden en polyurethanen.
- Anorganische polymeren. Op basis van andere elementen zoals zwavel (polysulfiden) of silicium (siliconen).
- Als ze worden geclassificeerd op basis van hun reactie op het verhogen van de temperatuur-kunnen we onderscheid maken tussen:
- Elastomere polymeren. Ze vervormen bij toenemende temperatuur, maar krijgen hun oorspronkelijke vorm terug.
- Thermohardende polymeren. Wanneer ze stijgen, breekt hun temperatuur chemisch af. Ze vervormen niet, dat wil zeggen, het materiaal vloeit niet.
- Thermoplastische polymeren. Als de temperatuur stijgt, smelten ze en gaan ze naar de vloeibare fase, maar als ze afkoelen, gaan ze terug naar vaste toestand.
Natuurlijke polymeren
Natuurlijke polymeren bestaan als zodanig in de natuur, Wat biomoleculen ja verbindingen waaruit het lichaam bestaat levende wezens. Het verschijnen van natuurlijke polymeren in de wereld vertegenwoordigde een belangrijk punt in de complexiteit biochemie van de leven.
Deze omvatten de overgrote meerderheid van eiwit, nucleïnezuren, polysachariden (complexe suikers, zoals plantaardige cellulose en chitine uit paddestoelen), rubber of plantaardig rubber.
Synthetische polymeren
Het eerste synthetische polymeer werd in 1907 gemaakt: bakeliet, een duurzaam en goedkoop materiaal. kosten. Het grote industriële succes was grotendeels te danken aan de eenvoudige en goedkope productie met fenol en formaldehyde. Sindsdien is er veel vooruitgang geboekt bij het verkrijgen van nieuwe en krachtigere materialen van organische oorsprong, met name in de petrochemische industrie.
Polymeren kunnen in het laboratorium worden gemaakt door specifieke monomeren in een keten te verbinden, met behulp van organische of anorganische inputs, onder gecontroleerde temperatuuromstandigheden, Druk en aanwezigheid van katalysatoren. Er wordt dus een ketting- of stapreactie gegenereerd die resulteert in het genereren van de verbinding.
Eigenschappen en kenmerken van polymeren
Over het algemeen zijn polymeren slecht elektrische geleiders, daarom worden ze vaak gebruikt als isolatoren in de elektrische industrie, bijvoorbeeld plastic als kabelwikkeling. Er zijn echter geleidende polymeren, gemaakt in 1974, waarvan de toepassingen nog steeds worden bestudeerd.
Temperatuur daarentegen is een belangrijke factor in het gedrag van polymeren. Bij lage temperaturen worden ze hard, broos, vergelijkbaar met glas, terwijl ze bij normale temperaturen de neiging hebben om elasticiteit. Als de temperatuur stijgt naar uw smeltpunt, sommige beginnen hun vorm te verliezen en andere kunnen ontbinden.
Voorbeelden van polymeren
Enkele van de bekendste en belangrijkste menselijke polymeren zijn:
- Polyvinylchloride. Ook bekend als PVC en met de algemene formule (C2H3Cl) n, wordt het verkregen door de polymerisatie van vinylchloride-eenheden. Het is de afgeleide van het meest veelzijdige plastic dat bekend is en wordt gebruikt voor alle soorten verpakkingen, schoenen, coatings, slangen en zelfs leidingen.
- Polystyreen. Bekend als PS, het wordt verkregen uit styreenmonomeren en kan zeer uiteenlopende resultaten opleveren: min of meer transparante, min of meer broze of zelfs zeer dichte en waterdichte varianten. Het werd voor het eerst gesynthetiseerd in Duitsland in 1930 en sindsdien is er jaarlijks ongeveer 10,6 miljoen ton geproduceerd in de wereld.
- Polymethylmethacrylaat. Afgekort met het acroniem PMMA, is het een typische technische kunststof, en het is een van de meest concurrerende in termen van zijn industriële toepassingen, omdat het extreem transparant en resistent is.
- Polypropyleen. In afkortingen aangeduid als PP, is het een thermoplastisch polymeer, gedeeltelijk kristallijn en gemaakt van propyleen of propeen. Het wordt gebruikt in verpakkingen van: voedsel, tissues, laboratoriumapparatuur en transparante films of films om objecten te bedekken.
- Polyurethaan. Deze polymeren worden verkregen door hydroxylbasen en diisocyanaten te combineren en kunnen thermoplastisch of thermohardend zijn. Ze worden veel gebruikt in de schoenenindustrie, schilderen, synthetische textielvezels, verpakkingen, condooms of onderdelen van machines en voertuigen.