Polymeeri

Polymeeri on molekyyli, jossa useat pienet molekyylit eli monomeerit ovat liittyneet toisiinsa kemiallisin sidoksin katalyyttien vaikutuksesta prosessissa, jota sanotaan polymeroinniksi.

Polymeerit voidaan jakaa synteettisiin ja luonnossa esiintyviin. Luonnon polymeerejä ovat muun muassa tärkkelys, selluloosa, DNA, proteiinit, kautsu ja guttaperkka. Nykyisin eniten käytetyt muovit, polyeteeni, polyvinyylikloridi ja polypropeeni, ovat petrokemian jalostusketjuihin liittyviä synteettisiä tuotteita. Muoveilla on korkea polymeraatioaste, eli niiden jokainen molekyyli (polymeeriketju) on muodostunut 1000 - 100000 pienestä molekyylistä (monomeerista).

Suurin osa polymeereistä on orgaanisia, mutta myös epäorgaanisia polymeerejä käytetään. Tunnetuin on silikoni, eli poly(alkyylisiloksaani), (RSiO)_n, jossa R on hiilivetyryhmä.

Synteettiset polymeerit ja niiden polymerointi

Synteettisiä polymeerejä on kahta päätyyppiä:

• additiopolymeerejä (chain-growth polymers)
• askel- eli kondensaatiopolymeerejä (step-growth polymers)

Additiopolymeerejä ovat mm. alkeenipolymeerit. Suuri osa raaka-aineista on alkeeneja. Tämä johtuu siitä, että yleisimmät muovit saadaan avaamalla yhdisteen kaksoissidost. Tällaiset molekyylit liittyvät peräkkäin muodostaen additiopolymeereja. Additiopolymeeri ovat yleensä kestomuoveja.

Esimerkiksi polyeteeni on additiopolymeeri, joka rakentuu toistuvista CH₂CH₂-eteeniyksiköistä:

$\backslash left[-CH\_2-CH\_2-\backslash right]\_n$

Muita additiopolymeerejä ovat esimerkiksi polyvinyylikloridi ja polystyreeni.

Askelpolymeroinnissa kaksi erilaista difunktionaalista monomeeria liitetään yhteen kondensaatioreaktiolla (reaktiossa lohkeaa vettä). Tällaisia polymeerejä ovat polyesterit, joita valmistetaan esteröimällä dihappoja dialkoholien kanssa. Eräs tavallinen polyesteri on Dacron, jota valmistetaan dimetyylitereftalaatista (dimetyyli 1,4-bentseenidikarboksylaatista) ja etyyleeniglykolista (1,2-etaanidiolista). Polyesteri on kertamuovi, jota käytetään lujitemuovirakenteissa.

Kumi ja muovi

Muovi on yhden tai useamman polymeerin seos, johon on lisätty tämän ominaisuuksia parantavia aineita. Kumi on polymeerien seos, jossa polymeeriketjujen lisäksi on ketjujen välisiä sidoksia. Myös kumin ominaisuuksia parannetaan lisäaineilla.

Katso myös

• polymeerikemia
• reologia