Polimery – charakterystyka

Polimery (polymeres – wieloczęściowy) to związki chemiczne zbudowane z powtarzających się elementów (merów) organicznych lub rzadziej nieorganicznych. Cechą charakterystyczną polimerów jest bardzo duża masa cząsteczkowa – związki zbudowane z mniejszej ilości merów i mające relatywnie niewielkie masy cząsteczkowe nazywane są oligomerami

Przykład zapisu wzoru polimeru:

Wzór polipropylenu

Wyróżnia się polimery naturalne (biopolimery) oraz syntetyczne. Do naturalnych zaliczane są białka, cukry i kwasy nukleinowe. Polimery syntetyczne są głównym składnikiem tworzyw sztucznych, olejów przemysłowych, farm, lakierów, klei. Polimery sztuczne są pozyskiwane na drodze polimeryzacji tzn. reakcji o charakterze łańcuchowym lub sekwencyjnym. Znane są również polimery modyfikowane, które powstają przez modyfikację polimerów naturalnych np. skrobia modyfikowana.

Ze względu na budowę przestrzenną można wyróżnić polimery liniowe (np. teflon, polietylen), rozgałęzione, drabinkowe (kwasy nukleinowe), cykliczne (cyklodekstryny), ketanowe (przypominają budową łańcuch), rotaksanowe (o budowie szaszłyka) czy dendrometryczne (przypominające rozgałęzione drzewo). 

Przykład polimeru cyklicznego

Przykład syntezy polimeru dendrometrycznego.

 

Polimery zbudowane z jednego rodzaju merów określane są homopolimerami, a te z kilku kopolimerami.

Poszczególne mery w polimerach są połączone ze sobą najczęściej wiązaniami kowalencyjnymi

Wyróżnia się dwa rodzaje reakcji polimeryzacji: stopniowe oraz łańcuchowe. Przebieg reakcji pierwszego rodzaju polega na stopniowym łączeniu się ze sobą coraz to większych oligomerów – najpierw monomery łącząc się, tworzą dimery, następnie tetramety, oktamery itd. W polimeryzacji łańcuchowej wyróżnia się trzy etapy: inicjację monomeru, propagację łańcucha oraz terminację, czyli zakończenie procesu - w tym przypadku pojedyncze monomery przyłączają się do coraz dłuższego polimeru.

Polimery znajdują szerokie zastosowanie w medycynie, transporcie, kosmetyce, meblarstwie, elektronice, budownictwie czy w produkcji opakować.