Полімери – це великі молекули, що складаються з повторюваних структурних одиниць, відомих як мономери. За допомогою процесу, який називається полімеризацією, ці мономери з'єднуються між собою, утворюючи ланцюги, які можуть відрізнятися за довжиною, структурою та складністю. Полімери відіграють вирішальну роль як у природному, так і в синтетичному контекстах, включаючи біологію, медицину, інженерію та повсякденні товари.
Полімери поділяються на дві основні категорії: природні та синтетичні . Природні полімери , такі як целюлоза, ДНК та білки, зустрічаються в природі та відіграють важливу роль у біологічних функціях. Синтетичні полімери , з іншого боку, створюються людьми та включають такі пластмаси, як поліетилен, полістирол та полівінілхлорид (ПВХ).
В основі хімії полімерів лежить концепція мономеру – невеликої молекули, яка може зв’язуватися з іншими мономерами, утворюючи полімер. Двома основними типами процесів полімеризації є адитивна полімеризація та конденсаційна полімеризація .
Властивості полімерів залежать від їхньої структури та складу. Їх можна загалом класифікувати на термопласти та термореактивні полімери .
Інші важливі властивості включають еластичність , пластичність , міцність та довговічність , які сильно варіюються серед різних полімерів.
Полімери мають широкий спектр застосування завдяки своїм різноманітним властивостям. Деякі поширені застосування включають:
Хіміки, що спеціалізуються на полімерах, можуть налаштовувати ці властивості, змінюючи тип мономеру, змінюючи розташування полімерних ланцюгів, додаючи наповнювачі або пластифікатори та контролюючи кристалічність. Ця здатність «проектувати» полімери на молекулярному рівні дозволяє створювати матеріали з певними вимогами до міцності, гнучкості, прозорості або провідності.
Широке використання синтетичних полімерів, особливо пластмас, викликало занепокоєння щодо забруднення навколишнього середовища та сталого розвитку. Зусилля щодо вирішення цих проблем включають розробку біорозкладних полімерів, переробку та методи сталого синтезу полімерів.
Полімери відіграють незамінну роль у сучасному суспільстві, їх застосування торкається майже кожного аспекту повсякденного життя. Розуміння хімії полімерів, включаючи їх синтез, властивості та застосування, дозволяє розробляти нові матеріали, що відповідають конкретним потребам. У міру нашого руху до більш сталого майбутнього вивчення полімерів залишатиметься ключовою галуззю, що поєднує переваги використання полімерів з необхідністю захисту нашого навколишнього середовища.
