Što je polimer?

Uvjet polimer se često koristi u industriji plastike i kompozita, često kao sinonim za plastika ili smola. Zapravo, polimeri uključuju niz materijala s različitim svojstvima. Nalaze se u uobičajenim proizvodima za kućanstvo, odjeći i igračkama, građevinskom materijalu i izolaciji, te u mnogim drugim proizvodima.

Polimer je a kemijski spoj s molekulama povezanim u dugim lancima koji se ponavljaju. Polimeri zbog svoje strukture imaju jedinstvena svojstva koja se mogu prilagoditi za različite namjene.

Polimeri su umjetni i prirodni. Guma je, na primjer, prirodni polimerni materijal koji se koristi tisućama godina. Ima izvrsne elastične kvalitete, rezultat molekularnog polimernog lanca stvorenog od majke prirode. Drugi prirodni polimer je šelak, smola koju proizvodi buba laka u Indiji i na Tajlandu, a koja se koristi kao temeljni premaz, sredstvo za brtvljenje i lak.

Najčešći prirodni polimer na Zemlji je celuloza, organski spoj koji se nalazi u staničnim zidovima biljaka. Koristi se za proizvodnju proizvoda od papira, tekstila i drugih materijala poput celofana.

Umjetni ili sintetički polimeri uključuju materijale kao što je polietilen, najčešća plastika na svijetu koja se nalazi u predmetima u rasponu od vreća za kupovinu do spremnika za skladištenje i polistirena, materijala koji se koristi za izradu ambalaže od kikirikija i za jednokratnu upotrebu čaše. Neki sintetički polimeri su gipki (termoplastika), dok su drugi trajno kruti (termoseti). I drugi imaju svojstva poput gume (elastomeri) ili nalikuju biljnim ili životinjskim vlaknima (sintetička vlakna). Ti se materijali nalaze u svim vrstama proizvoda, od kupaćih kostima do posuda za kuhanje.

Ovisno o željenoj upotrebi, polimeri se mogu fino prilagoditi da se iskoriste određena povoljna svojstva. To uključuje:

• reflektivnost: Neki se polimeri koriste za proizvodnju reflektivni film, koji se koristi u raznim tehnologijama vezanim uz svjetlost.
• Otpornost na udar: Čvrsta plastika koja može podnijeti grubo rukovanje savršena je za prtljagu, zaštitne kofere, odbojnike za automobil i drugo.
• Lomljivost: Neki oblici polistirena su tvrdi i krhki i lako se deformiraju pomoću topline.
• prozračnost: Prozirni polimeri, uključujući polimernu glinu, često se koriste u umjetnosti i zanatima.
• rastegljivost: Za razliku od krhkih polimera, duktilni polimeri mogu se deformirati bez raspada. Metali kao što su zlato, aluminij i čelik poznati su po svojoj duktilnosti. Duktilni polimeri, iako nisu tako jaki kao ostali polimeri, korisni su u mnoge svrhe.
• Elastičnost: Prirodna i sintetička guma imaju elastična svojstva koja ih čine idealnim za automobilske gume i slične proizvode.

Polimerizacija je proces stvaranja sintetskih polimera kombiniranjem malih monomer molekule u lance koje drže zajedno kovalentnim vezama. Dva glavna oblika polimerizacije su polimerizacija u stupnju rasta i polimerizacija u lancu. Glavna razlika između njih je ta što se pri polimerizaciji rasta lanaca molekulama monomera dodaju u jednu molekulu u lancu. U stupnjevnoj polimerizaciji, više molekula monomera veže se izravno jedna s drugom.

Kad biste pogledali polimerni lanac izbliza, vidjeli biste da vizualna struktura i fizikalna svojstva lanca molekule oponašaju fizička svojstva polimera. Na primjer, ako polimerni lanac sadrži čvrsto uvrnute veze između monomera koje je teško razbiti, polimer će vjerojatno biti čvrst i tvrd. S druge strane, ako polimerni lanac sadrži molekule sa rastezljivim karakteristikama, polimer će vjerojatno imati fleksibilna svojstva.

Većina polimera koji se obično nazivaju plastikom ili termoplastikom sastoji se od lanaca molekula koji se mogu razbiti i ponovno povezati. Najčešće se plastika može saviti u nove oblike podvrgavanjem topline. Oni se također mogu reciklirati. Na primjer, plastične boce soda mogu se otopiti i ponovo upotrijebiti kako bi se napravili proizvodi u rasponu od novih boca sode do tepiha do jakni od flisa.

S druge strane, umreženi polimeri ne mogu se ponovno povezati nakon što se umreži vezana molekula. Iz tog razloga, umreženi polimeri često pokazuju obilježja poput veće čvrstoće, krutosti, toplinska svojstva, i tvrdoće.

U Kompozit FRP (polimer ojačan vlaknima) proizvodi, umreženi polimeri se najčešće koriste i nazivaju se smola ili termoset smola. Najčešći su polimeri koji se koriste u kompozitima poliester, vinilni esteri epoksi.

Uobičajeni polimeri uključuju:

• Polipropilen (PP): tepih, presvlaka
• Polietilen niske gustoće (LDPE): vrećice s namirnicama
• Polietilen visoke gustoće (HDPE): Boce s deterdžentima, igračke
• Poli (vinil klorid) (PVC): Cijevi, brodski podovi
• Polistiren (PS): Igračke, pjena
• Politetrafluoroetilen (PTFE, teflon): tepsije protiv lijepljenja, električna izolacija
• Poli (metil metakrilat) (PMMA, Lucite, Pleksiglas): zaštitni oklopi za lice, krovna svjetla
• Poli (vinil acetat) (PVAc): Boje, ljepila
• Polikloropren (neopren): Mokra odijela