Polymer

Wikipedia

Del av molekylmodell av Cellulosa, en biologisk polymer. Här ser man fyra sammankopplade ringar.

Polymerer är kemiska föreningar som består av mycket långa kedjor uppbyggda av mindre repeterande enheter, monomerer. Polymerkedjor skiljer sig från andra kedjemolekyler inom den organiska kemin därför att de är mycket längre än exempelvis kedjorna i alkohol eller organiska syror. Reaktionen som sker när monomererna blir en polymer kallas polymerisation.

Polymerer i form av konstruktionsmaterial kallas i dagligt tal för plaster, men det är inte riktigt sant, eftersom en polymer behöver någon form av tillsats för att bli en plast. Det kan till exempel vara en färg eller en mjukgörare. Polymera material brukar delas in i gummimaterial (elastomerer), härdplaster och termoplaster. Inom den naturvetenskapliga forskningen har man andra indelningar med fler undergrupper såsom hyperförgrenade polymerer, dendrimerer, geler och supramolekylära polymerer.

Ett exempel är polypropen (PP) även kallad "polypropylen" som byggs upp av monomeren propen. Polymerer är nästan alltid organiska men kan i vissa fall vara oorganiska. Ett exempel på en oorganisk polymer är silikonplast som består av polysiloxaner, där kedjan byggs upp av kisel- och syreatomer.

[redigera] Egenskaper

Polymera material har i allmänhet låg densitet i förhållande till dess mekaniska styrka.

Polymerer kan inte existera i gasfas. Vid höga temperaturer sönderdelas helt enkelt polymerkedjorna. Polymerer har en smältpunkt, och de flesta icke-tvärbundna polymerer har en lägre glasomvandlingstemperatur vid vilken de övergår från ett läderartat till ett glasartat tillstånd. Under glasomvandlingstemperaturen är polymerer amorfa (som glas) och spröda eftersom polymerkedjorna är låsta i sina konformationer. Ovanför glasomvandlingstemperaturen är energin tillräcklig för att samordnade kedjerörelse ska äga rum. Materialet blir mjukt och helt eller delvis kristallint.

[redigera] Historia

Naturgummi är ett exempel på en polymer som använts mycket länge (tusentals år). Andra naturliga polymerer är cellulosa, kautschuk (ej vulkaniserat rågummi), nukleinsyror och proteiner.

1909 uppfann den belgisk-amerikanske kemisten Leo Baekeland polymeren fenolformaldehyd som bildar fenolplast, även kallad bakelit®. Detta genom att först kondensera fenol och formaldehyd som sedan under värme sammanpressas med trämjöl. 1839 uppfann amerikanen Charles Goodyear vulkaniseringsprocessen, en tvärbindningsprocess där kautschuk behandlas, under värme och tryck, med svavel. Under 1920-talet började man förstå sig på att molekylerna i dessa material bygger på upprepade monomerer. PVC uppfanns 1927, polymetylmetakrylat (PMMA, plexiglas) uppfanns 1936, polystyren (PS) och polyamid (PA, nylon®) uppfanns bägge 1938.

[redigera] Se även

• gummi
• härdplast
• kristallinitet
• plast
• smältpunkt
• termoplast

[redigera] Referenser

• Becker & Bertilsson (2000) Polymera material - kompendium, Institutionen för polymera material, Chalmers tekniska högskola: Göteborg
• Borén, Moll, Hellström, Lillieborg, Lif och Lindh (1984) Kemi2 för gymnasieskolan Esselte Studium AB:Stockholm
• Callister (1997) Materials Science and Engineering - An Introduction, John Wiley & Sons, Inc: USA
• Klason & Kubàt (1978) Plaster - materialval och materialdata, Sveriges verkstadsindustrier: Stockholm