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Polymeer
Rohre von Polyvinylchlorid (PVC), ein synthetisches Polymer.
Molekülmodell von a lineares Polymer, in diesem Fall Polypropylen.

EIN Polymer (griechisch: poly ist viele und meros ist Teil) ist ein organische Verbindung von denen die Moleküle bestehen aus einer Folge identischer oder ähnlicher Teile (monomere Einheiten) die chemisch miteinander verbunden sind verlinkt. Polymere werden in der Polymerchemie und der Polymerphysik.

Unterteilung Polymere

Polymere können auf verschiedene Weise in Gruppen eingeteilt werden.

Die meisten natürlichen Polymere sind Kondensationspolymere, aber Naturkautschuk (aus dem Gummibaum) ist ein Additionspolymer.

Bildungsreaktion

Kondensationspolymere

Bei der Kondensationspolymerisation sind zwei funktionelle Gruppen von jeweils zwei Monomere miteinander, so dass diese beiden Moleküle zu einem dimer. Bei dieser Kopplung wird ein kleines Molekül abgespalten, oft Wasser (zum Beispiel an der Formation von Biopolymere in dem Zellen), aber auch Ammoniak, Chlorwasserstoff oder Methanol auftreten. Und wenn diese Reaktion immer wieder wiederholt werden kann, weil jedes (identische) Monomer auf beiden Seiten eine funktionelle Gruppe hat, wird schließlich ein Polymer gebildet. Auf diese Weise bzw Polyester gebildet durch eine Kette von Esterbindungen (beispielsweise Polyethylenterephthalat (DECKEL)), Polyether durch eine Kette von Ätherbindungen, Polyamide durch eine Kette von Amidbindungen, und so weiter. Diese Art der Bildung verläuft allmählich, so dass die Reaktionsgeschwindigkeit der Kondensation im Verhältnis zur Zugabe kann als langsam angesehen werden.

Additionspolymere

Neben obiger Polymerisationsart gibt es die Polymerisation durch Zugabe zu a Doppelbindung: wird für die Polymerisation von . verwendet Alkene und Alkine, zum Beispiel zu Polyethylen aber auch Gummi. Diese Polymerisationsreaktion ist normalerweise Zusatz aufgerufen und wird durch a . initialisiert Radikale. Gerade wegen dieser Radikalbildung kann eine Kette sehr schnell aufgebaut werden. Der Nachteil ist, dass wenn zwei Radikale aneinander binden, das Polymer nicht mehr „wachsen“ kann. Additionspolymere sind immer Kettenpolymere.

Verschiedene Polymere können eingemischt werden mischt oder chemisch gebunden in Copolymere.

Eigenschaften

Thermoplaste

Das Thermoplaste sind schmelzbare Polymere. Sie können in eine Form gegossen werden. Diese Polymere bestehen normalerweise aus geraden oder leicht verzweigten Ketten, die aus einer oder mehreren Arten von Monomeren bestehen. PVC und Polystyrol sind Beispiele für Thermoplaste. Thermoplaste werden oft durch Schmelzen und Spritzen in eine Form geformt. Die Molekülketten können aneinander vorbeigleiten, wenn die van der waals kraft zwischen den Molekülen wird überwunden, (schmelzbare) Thermoplaste lassen sich aufgrund ihrer Eigenschaften gut recyceln. Ein wesentlicher Vorteil von Thermoplasten ist die Reversibilität der Erwärmung.

Duroplaste

Duroplaste sind Netzwerke (3D) von Ketten, mindestens 10-50% vernetzt. Als Ergebnis haben die Polymere die Form eines Netzwerkpolymers und werden oft analysieren bevor sie schmelzen. Dies macht den Herstellungsprozess für Duroplaste komplizierter als für Thermoplaste. Duroplaste müssen beispielsweise als zwei Komponenten in ein Werkzeug eingebracht werden, wo sie zum endgültigen Polymer reagieren. Durch die Verknüpfung der Ketten bildet das Polymer fast ein großes Molekül. Duroplaste sind schwer zu recyceln, da sie nicht wieder eingeschmolzen werden können.

Elastomer

Ein Elastomer enthält Vernetzungen (in der Anzahl begrenzt). Vernetzungen im Material sorgen für eine große elastische Verformbarkeit. Eine gewisse Bewegung zwischen den Molekülen ist möglich, aber wenn die äußere Kraft verloren geht, kehren die Moleküle in ihre ursprüngliche Form zurück. Die Moleküle sind elastisch. Ein gutes Beispiel dafür ist vulkanisierter Gummi. Zwischen den Polymeren sind Schwefelbrücken aufgetragen, damit der Gummi weniger oder nicht mehr flüssig wird. Dieser Vorgang heißt Vulkanisation. Erfährt der vulkanisierte Gummi dann eine äußere Kraft, so geben die Schwefelverbindungen nach, solange die Kraft anhält. Wenn die Leistung verschwindet, kehren die Disulfidbrücken in ihre ursprüngliche Position zurück. Das Material ist daher elastisch.

Ursprung

Synthetische Polymere

Unter anderem Kunststoffe sind synthetische Polymere.[1] Beispiele für synthetische Polymere:

Allgemeine Klassen synthetischer Polymere einer bestimmten Form, von denen es jedoch Varianten gibt, indem verschiedene Monomere gewählt werden:

Biopolymere

Protein und Polysaccharide sein natürliche Polymere. Zu den Polysacchariden zählen neben Stärke (dem Hauptbestandteil von Getreide) auch Zellulose und Lignin (die beiden Hauptbestandteile von Holz) sowie Chitin, der Rohstoff für Exoskelett von Insekten. Die wichtigsten Polysaccharide im Überblick:

Siehe auch

Nüsse

  1. ↑Siehe auch Liste der Abkürzungen von Polymernamen.
  2. ↑Natürliche Polymere, chemistryexplained.com, abgerufen am 3. Juni 2015
Siehe die Kategorie Polymere von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.