Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Algemene polymeerstructuur
- Structuur van lineaire polymeren
- Structuur van vertakte polymeren
- Structuur van cross-linked polymeren
Een polymeer is een algemene term voor elk molecuul dat een lange reeks kleinere herhalende delen is. 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 een lange reeks kleinere zich herhalende delen vormt die worden gevormd door koolstof-koolstofbindingen. De bindingen kunnen lange rechte ketens vormen die bekend staan als lineaire polymeren, of delen kunnen zich aftakken van de keten, waardoor vertakte polymeren worden gevormd. De polymeren kunnen ook worden verknoopt.
poly is een voorvoegsel dat 'veel' betekent. A mer is een achtervoegsel dat "onderdeel" of "eenheid" betekent.
Bij de productie worden polymeren vaak gezien als kunststoffen, omdat veel kunstmatige stoffen zoals kunststoffen polymeren zijn die zijn afgeleid van aardolie. Er zijn echter veel verschillende polymeren (zowel natuurlijk voorkomend als kunstmatig) die uit verschillende delen bestaan. De manier waarop de eenheden samenkomen om de polymeerketen te vormen, bepaalt de polymereigenschappen samen met de naam. Polymeren met verschillende structuren worden genoemd als lineaire polymeren, vertakte polymeren of verknoopte polymeren.
Algemene polymeerstructuur
Polymeren zijn gemaakt van lange, zich herhalende ketens van koolstof-koolstofbindingen die monomeren verbinden, die het kleinste unieke deel van de keten zijn. Veel gebruikelijke polymeren worden 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 enkele honderden eenheden lang, terwijl anderen 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 bestaan in een enkele rechte lijn. 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 strengen vezels creëren of een gaas vormen die zeer sterk en moeilijk door te breken kan zijn.
Structuur van vertakte polymeren
Vertakte polymeren treden op wanneer groepen eenheden zich aftakken van de lange polymeerketen. Deze takken staan bekend als zijketens en kunnen ook zeer lange groepen zich herhalende structuren zijn. Vertakkende polymeren kunnen verder worden gecategoriseerd door hoe zij zich aftakken van de hoofdketen. Polymeren met veel takken staan bekend als dendrimerenen deze moleculen kunnen een web vormen wanneer ze worden afgekoeld. Dit kan het polymeer sterk maken in het ideale temperatuurbereik. Bij verhitting verzachten zowel lineaire als vertakte polymeren echter wanneer de temperatuurtrilling de aantrekkelijke krachten tussen de moleculen overwint.
Structuur van cross-linked polymeren
De verknoopt polymeer vormt lange ketens, hetzij 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 wanneer u de stijfheid, stijfheid en duurzaamheid van een autoband vergelijkt met die van een rubberen band.