Om polymerer
Om polymerer
Polymerer, makromolekyler, kan indelas på olika sätt. I det följande ges en översikt av vanligt förekommande konstruktionsplaster vad avser gemensamma drag och kännetecknande skillnader, samt vissa termer som kan vara nyttiga att känna till.
De flesta konstruktionsplaster är termoplaster, linjära makromolekyler utan kemiska tvärbindningar. I amorfa material är den molekylära strukturen helt oordnad och riktningsoberoende, i delkristallina material finns områden med molekylär orientering och tätpackning, vilket ger upphov till oftast positiva förändringar av egenskaperna. Termoplaster går vid upphettning från fast glastillstånd över ett gummiaktigt tillstånd för att slutligen smälta. Makromolekylerna är inbördes rörliga och rörligheten styrs primärt av tillförd energi. Förloppet är helt reversibelt och materialen kan fysikaliskt omformas teoretiskt oändligt antal gånger. I praktiken slits dock materialen termiskt och molekylär nedbrytning leder oftast till oacceptabla försämringar av egenskaperna vid t ex återanvändning.
Om kemiska bindningar skapas mellan linjära makromolekyler fås ett kemiskt bundet nätverk vilket ej reversibelt kan brytas termiskt. Materialet blir osmältbart. I gummi är materialet lätt tvärbundet, med visko-elastiska egenskaper, och i härdplaster är tvärbindningarna många, och den molekylära rörligheten liten. Då inga egentliga smältpunkter finns, kommer materialen slutligen att förkolnas vid hög temperatur, och de kan ej tekniskt återanvändas eller omformas.
Vissa termoplaster kan uppvisa termoelastiska egenskaper. Hos dessa material föreligger ingen kemisk tvärbindning, utan en fysikalisk, vilket ger materialen gummiliknande egenskaper. Materialen kallas termoplastiska elastomerer eller termoelaster och är precis som termoplasterna reversibelt processbara med definerad smältpunkt.
Huvudsakligen åtskiljes två principiella sätt att framställa polymerer. Genom additionspolymerisation häktas molekyl efter molekyl (monomer) stegvis an till en växande kedja tills önskad molekylvikt uppnås. Detta kan ske på olika sätt för olika material, t ex via organometallisk katalys, radikalpolymerisation, an- eller katjonisk polymerisation, ringöppningsreaktioner m fl. Den propagerande kedjan innehåller samma atomer som monomeren, och reaktionsprodukten är summan av de ingående monomererna.
Vid kondensationspolymerisation å andra sidan reageras olika monomerer samman. Reaktionsproduktens repeterande enhet innehåller färre atomer än monomererna och en avspjälkning av en restprodukt, ofta vatten, äger rum.