โพลีเมอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยหน่วยโครงสร้างซ้ำที่เรียกว่าโมโนเมอร์ ผ่านกระบวนการที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชัน โมโนเมอร์เหล่านี้จะเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน ก่อตัวเป็นสายโซ่ที่มีความยาว โครงสร้าง และความซับซ้อนแตกต่างกันไป โพลีเมอร์มีบทบาทสำคัญในบริบททั้งทางธรรมชาติและสังเคราะห์ รวมถึงชีววิทยา การแพทย์ วิศวกรรม และผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน
โพลีเมอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: ธรรมชาติ และ สังเคราะห์ โพลีเมอร์ธรรมชาติ เช่น เซลลูโลส DNA และโปรตีน มีอยู่ในธรรมชาติและมีบทบาทสำคัญในการทำงานทางชีววิทยา ในทางกลับกัน โพลีเมอร์สังเคราะห์ ถูกสร้างขึ้นโดยมนุษย์และรวมถึงพลาสติก เช่น โพลีเอทิลีน โพลีสไตรีน และโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC)
หัวใจสำคัญของเคมีโพลีเมอร์คือแนวคิดของ โมโนเมอร์ ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถจับกับโมโนเมอร์ตัวอื่นเพื่อสร้างโพลีเมอร์ได้ กระบวนการโพลีเมอไรเซชันหลักสองประเภทคือ การเติมโพลีเมอไรเซชัน และ โพลีเมอไรเซชันแบบควบแน่น
คุณสมบัติของโพลีเมอร์ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและส่วนประกอบ สิ่งเหล่านี้สามารถแบ่งได้กว้างๆ เป็น เทอร์โมพลาสติก และ เทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์
คุณสมบัติที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ ความยืดหยุ่น ความเป็นพลาสติก ความเหนียว และ ความทนทาน ซึ่งแตกต่างกันไปตามโพลีเมอร์ต่างๆ
โพลีเมอร์มีการใช้งานที่หลากหลายเนื่องจากมีคุณสมบัติที่หลากหลาย แอปพลิเคชันทั่วไปบางส่วน ได้แก่:
การใช้โพลีเมอร์สังเคราะห์อย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะพลาสติก ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน ความพยายามในการจัดการกับข้อกังวลเหล่านี้ ได้แก่ การพัฒนาโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ การรีไซเคิล และวิธีการสังเคราะห์โพลีเมอร์อย่างยั่งยืน
โพลีเมอร์มีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในสังคมยุคใหม่ โดยมีการใช้งานที่สัมผัสได้เกือบทุกด้านของชีวิตประจำวัน การทำความเข้าใจเคมีของโพลีเมอร์ รวมถึงการสังเคราะห์ คุณสมบัติ และการใช้งาน ช่วยให้สามารถพัฒนาวัสดุใหม่ที่ตรงกับความต้องการเฉพาะได้ ในขณะที่เราก้าวไปสู่อนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้น การศึกษาเกี่ยวกับโพลีเมอร์จะยังคงเป็นสาขาที่สำคัญ โดยสร้างสมดุลระหว่างประโยชน์ของการใช้โพลีเมอร์กับความจำเป็นในการปกป้องสิ่งแวดล้อมของเรา
