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Polimero è un termine generico per qualsiasi molecola costituita da una lunga catena di parti più piccole e ripetute. Nell'industria, i polimeri sono generalmente considerati come materie plastiche, poiché varie sostanze artificiali, come queste, sono polimeri derivati dal petrolio. Tuttavia, esistono molti polimeri diversi (naturali e artificiali) composti da parti diverse. Spesso, il tipo di catena polimerica determina le sue proprietà.
Struttura generale dei polimeri
I polimeri sono costituiti da catene lunghe e ripetute di monomeri, che sono le parti più piccole di essi. Molti polimeri comuni sono costituiti da petrolio e altri idrocarburi, mentre alcuni si trovano naturalmente. Ad esempio, il polietilene artificiale è formato da una catena di molecole di etilene, mentre l'amido, che si trova naturalmente, è composto da lunghe catene di molecole di glucosio. Alcune catene polimeriche hanno solo poche centinaia di unità, mentre altre hanno il potenziale per essere infinite. Le molecole di gomma naturale, ad esempio, sono così intrecciate che un intero elastico può essere pensato come una grande molecola polimerica.
Polimeri lineari
I polimeri più semplici sono polimeri lineari, che sono semplicemente catene in cui tutti i monomeri sono su un'unica linea. Un esempio di polimero lineare è il teflon, realizzato in tetrafluoroetilene, che è una singola striscia di unità composta da due atomi di carbonio e quattro atomi di fluoro. Una volta formati, questi polimeri lineari possono creare nastri, fibre o formare una rete che può essere molto forte e resistente.
Polimeri ramificati
I polimeri ramificati si verificano quando gruppi di unità si diramano dalla lunga catena. Questi rami sono noti come catene laterali e possono anche essere lunghi gruppi di strutture ripetute. Questi polimeri possono ancora essere classificati in base al modo in cui si diramano dalla catena principale. I polimeri con molti rami sono noti come dendrimeri, molecole che possono formare reti quando raffreddati. Questo può rendere il polimero resistente in un intervallo di temperatura ideale. Tuttavia, quando vengono riscaldati, sia i polimeri lineari che ramificati si ammorbidiscono quando la vibrazione della temperatura supera le forze di attrazione tra le molecole.
Polimeri reticolati
Un ulteriore tipo di polimeri è noto come polimero reticolato. Questo polimero forma lunghe catene, ramificate o lineari, che possono formare legami covalenti tra le sue molecole. Poiché i polimeri reticolati formano questi legami che sono molto più forti delle forze intermolecolari che attraggono altre catene polimeriche, il risultato è un materiale più forte e più stabile. Un esempio di ciò è quando la gomma naturale viene vulcanizzata, il che significa che è stata riscaldata in modo che le molecole di zolfo nelle catene formino legami tra loro. Questa differenza di resistenza è evidente quando si confrontano la rigidità e la durata di uno pneumatico per auto e degli elastici.