Bir polimer büyük molekül monomerler olarak adlandırılan bağlı tekrar eden alt birimlerin zincirlerinden veya halkalarından oluşur. Polimerler genellikle yüksek erime ve Kaynama noktaları. Moleküller birçok monomerden oluştuğu için, polimerler yüksek moleküler kütlelere sahip olma eğilimindedir.
Polimer kelimesi Yunanca önekinden gelir poli-, bu "çok" ve sonek anlamına gelir -mer"parça" anlamına gelir. Kelime, modern tanımdan biraz farklı bir anlama sahip olmasına rağmen, 1833'te İsveçli kimyager Jons Jacob Berzelius (1779-1848) tarafından icat edildi. Polimerlerin makromolekül olarak modern olarak anlaşılması, 1920'de Alman organik kimyager Hermann Staudinger (1881-1965) tarafından önerildi.
Polimer Örnekleri
Polimerler iki kategoriye ayrılabilir. Doğal polimerler (biyopolimerler olarak da bilinir) ipek, kauçuk, selüloz, yün, kehribar, keratin, kollajen, nişasta, DNA ve gomalaktır. Biyopolimerler organizmalarda yapısal proteinler, fonksiyonel proteinler, nükleik asitler, yapısal polisakkaritler ve enerji depolama molekülleri olarak işlev görür.
Sentetik polimerler, genellikle bir laboratuarda kimyasal bir reaksiyonla hazırlanır. Sentetik polimerlerin örnekleri arasında PVC (polivinil klorür), polistiren, sentetik kauçuk, silikon, polietilen, neopren ve naylon. Sentetik polimerler plastikler, yapıştırıcılar, boyalar, mekanik parçalar ve birçok ortak nesne yapmak için kullanılır.
Sentetik polimerler iki kategoriye ayrılabilir. Termoset plastikler, ısı veya radyasyon kullanılarak sertleştirilerek çözünmez bir polimere geri döndürülemez şekilde değiştirilebilen sıvı veya yumuşak bir katı maddeden yapılır. Termoset plastikler sert olma eğilimindedir ve yüksek moleküler ağırlıklara sahiptir. Plastik, deforme olduğunda şekilsiz kalır ve tipik olarak erimeden ayrışır. Termoset plastik örnekleri arasında epoksi, polyester, akrilik reçineler, poliüretanlar ve vinil esterler bulunur. Bakalit, Kevlar ve vulkanize kauçuk da termoset plastiklerdir.
Termoplastik polimerler ya da termo-köpüren plastikler diğer sentetik polimerlerdir. Termoset plastikler sert olmakla birlikte, termoplastik polimerler soğuduğunda katıdır, ancak bükülebilir ve belirli bir sıcaklığın üzerine kalıplanabilir. Termoset plastikler kürlendiğinde geri dönüşümsüz kimyasal bağlar oluştururken, termoplastiklerdeki bağ sıcaklıkla zayıflar. Eriyik yerine ayrışan termosetlerin aksine, termoplastikler ısıtma üzerine bir sıvıya erir. Termoplastiklerin örnekleri arasında akrilik, naylon, Teflon, polipropilen, polikarbonat, ABS ve polietilen bulunur.
Polimer Gelişiminin Kısa Tarihi
Doğal polimerler eski zamanlardan beri kullanılmaktadır, ancak insanlığın kasıtlı olarak polimerleri sentezleme yeteneği oldukça yeni bir gelişmedir. İlk insan yapımı plastik nitroselüloz. Bunu yapma süreci 1862'de İngiliz kimyager Alexander Parkes (1812-1890) tarafından tasarlandı. Doğal polimer selülozu nitrik asit ve bir çözücü ile işlemden geçirdi. Nitroselüloz kafur ile muamele edildiğinde, selüloitfilm endüstrisinde yaygın olarak kullanılan ve fildişi için kalıplanabilir bir yedek olarak kullanılan bir polimerdir. Nitroselüloz eter ve alkol içinde çözündüğünde, kolodyon haline geldi. Bu polimer, ABD İç Savaşı'ndan başlayıp daha sonra cerrahi bir pansuman olarak kullanıldı.
Kauçuğun vulkanizasyonu polimer kimyasında bir başka büyük başarıydı. Alman kimyacı Friedrich Ludersdorf (1801-1886) ve Amerikalı mucit Nathaniel Hayward (1808-1865) bağımsız olarak kükürt doğal kauçuğa yapışmasının önlenmesine yardımcı oldu. Kauçuğu kükürt ekleyerek ve ısı uygulayarak vulkanize etme işlemi İngiliz mühendis tarafından tanımlandı. Thomas Hancock (1786-1865) 1843'te (İngiltere patenti) ve Amerikalı kimyager Charles Goodyear (1800-1860) 1844.
Bilim adamları ve mühendisler polimer üretebilirken, 1922 yılına kadar nasıl oluştuklarına dair bir açıklama yapılmadı. Hermann Staudinger, uzun atom zincirlerini bir arada tutan kovalent bağlar önerdi. Poluderlerin nasıl çalıştığını açıklamaya ek olarak Staudinger, polimerleri tanımlamak için makromoleküllerin adını da önerdi.