Polimer

Polimernek (görög eredetű szó: poli-, sok, -mer, rész) azokat a kémiai vegyületeket nevezzük, amelyek nagyszámú, egy vagy többfajta, azonos típusú atomcsoportból, úgynevezett monomer egységből épülnek fel és ezeket az építőelemeket primer kémiai, (kovalens kötések) kapcsolják össze.A polimer kifejezés a közhiedelemmel ellentétben nem ekvivalens a műanyag kifejezéssel. A polimerek elvileg végtelen sok ismétlődő egységből állhatnak, szemben az oligomerekkel, amelyeket meghatározott számú monomer alkot. Staudinger definíciója szerint a polimer moltömege meghaladja az 5-10 ezer gramm/mol értéket. A polimer relatív méretét a polimerizációs fokkal (polfokkal) fejezzük ki, ami megadja, hogy hány darab ismétlődési egységből áll. A természetben előforduló polimerek mellett léteznek természetes alapú mesterséges anyagok (például viszkóz), vagy a természetben nem előforduló, mesterségesen létrehozott vegyületekből szintetizált polimerek. A polimerek önálló alakkal, térfogattal rendelkeznek.

A legelső mesterségesen előállított polimer a bakelit volt, melyet 1907-ben szabadalmazott feltalálója Leo Hendrik Baekeland.

Főbb fajtái

A mesterségesen előállított polimerek közismert képviselője a polietilén (PE). (…-CH₂-CH₂-…) A nylon szó fajtanévvé vált védjegy, amellyel az amerikai DuPont de Nemours cég eredetileg a poliamid 6.6-ot (PA 6.6) forgalomba hozta. Bár az alapanyag a gazdaságosabban gyártható polietilénre változott, de a nylon ("nejlon") szó használata fennmaradt a köznyelvben.

A legnagyobb mennyiségben felhasznált polimer alapanyag a polietilén (PE, HDPE, LDPE, MDPE), a polipropilén (PP, aPP, iPP, sPP)és a polivinil-klorid (PVC). E polimereket tömegműanyagoknak nevezzük. Nagy jelentőségű továbbá a polisztirol (PS, HIPS, ABS…), a polietilén-tereftalát (PET), a politetrafluoretilén (PTFE), polibutadién (PB, ABS), polimetil-metakrilát (PMMA), poliamid (PA), polietilén-glikol (PEG) és még számos anyag, valamint anyagkeverék. A textiliparban feldolgozott mesterséges szálasanyagok is polimerek, legfontosabbak ezek között a természetes alapanyagú (cellulózból készült) viszkóz (CV) és az acetát (CA), a szintetikus polimerek közül a poliészter (PES), a poliamidok (főleg a PA 6 és PA 6.6), az aramidok (aromás poliamidok), a poliakrilnitril (PAN), a polipropilén (PP), a poliuretán (PU).

Előnyei a fémekkel szemben:

• kicsi a sűrűségük
• a klasszikus értelemben korrózióállók
• jó szigetelők, de készíthetők vezető polimerek is
• előállítási költségük kicsi, lehetséges a termelékeny feldolgozás
• könnyen feldolgozhatóak, rendszerint nincs szükség forgácsolásra
• a hőre lágyuló polimerek teljes mértékben reciklálhatóak (újrahasznosíthatóak) vagy termikusan (például hőerőműben) felhasználhatók

Hátrányai a fémekkel szemben:

• kicsi a szilárdságuk (speciális anyagok, például szálerősítésű gyanták, vetekszenek a fémekével)
• öregszik, megfelelő stabilizálás esetén pedig nem bomlik le
• rossz hőállóság és hővezető képesség
• kisebb rugalmassági modulus

A polimerek csoportosítása

Polimerek csoportosítása

Előállításuk szerint

A polimerizáció polimerek monomerkeből való kémiai előállítási folyamata.

• Polimerizációval (PE, PP, PVC, PS)
  • Polikondenzációval (PA, PET)
  • Poliaddícióval (PUR, EP)
• Természetes (alapú) polimerek (politejsav, cellulóz, fehérje)

Primer szerkezetük szerint

• Homopolimer, azonos monomerekből áll a főlánc (PE, PP, PVC, PS)
• Kopolimer, különböző monomerekből. (ABS, Poliblend)

Feldolgozás szerint

• Hőre lágyuló (termoplaszt) és
• hőre nem lágyuló (duroplaszt)

Szerkezet alapján

• lineárisak (csak főlánc, hőre lágyuló)
• elágazottak (oldalláncok is vannak, hőre lágyuló)
• térhálósak (keresztkötések, hőre nem lágyuló)
• folyadékkristályok

Az őket felépítő atomok szerint

• szerves
• szervetlen
• elemorganikus polimerek

Kapcsolódó szócikkek

• Markovnyikov-szabály
• Műanyag
• Alakemlékező textilanyagok
• Fröccsöntés
• Szálasanyagok
• Fajtanévvé vált védjegy

További források

• Polimertechnika alapjai
• Műanyag zsebkönyv
• BME Műanyagok jegyzet