Polymeerityypit voidaan luokitella kahteen laajaan tutkimusalueeseen: polymeerit kemiassa ja polymeerit biologiassa.
Kemiasta saamme esimerkiksi insuliinia, lasia ja muovia ja biologian nukleiinihapot (DNA ja RNA) ja proteiinit.
Tieteellisten alueiden lisäksi polymeerit jaetaan kahteen suureen ryhmään niiden synteesiin käytetyn materiaalin mukaan: orgaaniset ja epäorgaaniset polymeerit.
Yhteenvetotyypit polymeereistä
Kaksi suurta ryhmää, joihin polymeerityypit on jaettu, epäorgaaniset ja orgaaniset, voidaan tiivistää seuraavasti:
Epäorgaaniset polymeerit: Niiden pääketjussa ei ole hiiliatomeja. Ne ovat peräisin metalleista ja mineraaleista luonnollisissa prosesseissa tai laboratorioissa.
Orgaaniset polymeerit: Niiden rakenteessa on hiiliatomeja ja ne voivat olla luonnollisia tai synteettisiä.
Luonnollinen: johdettu elävien olentojen syntetisoimista molekyyleistä.
- Polypeptidit
- Polysakkaridit
- Hiilivedyt
Synteettiset aineet (polymeerimateriaalit): polymeroimalla muita polymeerejä.
- Elastomeerit (kestomuovit, kovettuvat)
- Puolisynteettinen selluloosa
Polymeerien luokitus ja esimerkkejä
Epäorgaaniset polymeerit
Epäorgaaniset polymeerit eivät sisällä rungossaan hiilimolekyylejä. On olemassa 2 tyyppiä: epäorgaaniset polymeerit, jotka on johdettu metalleista tai mineraaleista, ja ne, jotka on luotu laboratorioissa.
Jokapäiväisessä elämässä voimme löytää monia epäorgaanisia polymeerejä, jotka ovat peräisin metalleista ja mineraaleista, kuten esimerkiksi:
- Lasi: Se löytyy luonnostaan ja ihminen tuottaa sitä myös soveltamalla korkeita lämpötiloja pii, alumiini, kalkki seoksiin muiden raaka-aineiden joukossa.
- Silikoni: pääasiassa piistä ja hapesta valmistettu yhdiste, jota käytetään proteesien valmistukseen sekä liimoina ja eristeinä.
Orgaaniset polymeerit
Orgaaniset polymeerit ovat niitä, joita elävät olennot syntetisoivat molekyylit tuottavat ja jotka on ryhmitelty luonnollisiksi ja synteettisiksi.
Luonnolliset orgaaniset polymeerit
Polypeptidit
Polypeptidit ovat peptidiketjuja ja peptidit ovat aminohappoketjuja. Elävissä organismeissa tunnistetaan 20 aminohappotyyppiä, joiden yhdistelmät ovat proteiinien perusta. Joitakin esimerkkejä polypeptideistä ovat:
- Globuliini: liukoista proteiinia, jota esiintyy pääasiassa veressä, munissa ja maidossa.
- Insuliini: polypeptidihormoni, jota haima tuottaa luonnollisesti veren glukoosipitoisuuden säätelijänä.
- Proteiini: sellaisten proteiinien synteesi- tai translaatioprosessin avulla syntyvä polypeptidiketju, jotka yleensä tuotetaan ribosomeissa lähettäjän RNA: n sisältämän DNA-informaation kanssa.
Polysakkaridit
Polysakkaridit ovat monosakkaridiketjuja ja jälkimmäiset ovat eräänlainen hiilihydraatti. Esimerkki monosakkaridista on glukoosi ja esimerkkejä meillä olevista polysakkarideista:
- Tärkkelys: koostuu 2 polysakkaridista, se on kasvien energiavarasto.
- Selluloosa: sen rakenteen muodostavat vain glukoosimolekyylit. Se löytyy luonnollisesti sienien ja kasvien solukalvosta.
Hiilivedyt
Orgaanisissa hiilivetypolymeereissä on vain hiili- ja vetyketjuja. Ne on jaettu alkaaneiksi, alkeeneiksi ja alkyyneiksi niiden sidostyypin mukaan, johon heidän atominsa liittyvät.
Polymeerien tuottamiseen eniten käytettyjä hiilivetyjä ovat:
- Kumi: Luonnollinen kasvihartsi, joka tunnetaan myös nimellä lateksi.
- Raakaöljy): nestemäinen hiilivetytuote fossiilien kertymisestä maan biomassaan miljoonien vuosien ajan.
- Maakaasu: kaasumaisessa muodossa oleva hiilivety muodosti pääasiassa metaania. Sitä löytyy myös maan biomassasta, fossiilisten polttoaineiden tuotteesta. Sekä öljy että maakaasu ovat uusiutumattomia luonnonvaroja.
Synteettiset orgaaniset polymeerit
Synteettisiin orgaanisiin polymeereihin viitataan myös polymeerimateriaaleina tai komposiittimateriaaleina.
Ne saadaan polymerointina tunnetulla prosessilla, joka määritellään tiettyjen kemiallisten reaktioiden käyttämisellä orgaanisella tai epäorgaanisella polymeerillä sen kasvattamiseksi ketjussa ja vaiheissa tai monomeerien ryhmittelemiseksi (lisäämällä tai kondensoimalla) ja tällä tavalla molekyylit kaksinkertaiset tai kolminkertaiset painot.
Polymerointiteorian kehitti vuonna 1920 saksalainen kemisti Hermann Staudinger, joka sai vuoden 1953 kemian Nobel-palkinnon.
polymeerimateriaalit Ne ovat yleensä peräisin muovista, mutta myös muista epäorgaanisista polymeereistä, kuten lasista.
Yleisimmin käytettyjä polymeerejä tämän tyyppisten polymeerien luomiseen ovat: selluloosa, kumi, tärkkelys ja muovi. Synteettiset orgaaniset polymeerit luokitellaan seuraaviin ryhmiin:
Elastomeerit
Elastomeerit ovat ketjun kasvupolymeroinnin yleisnimi ja vaiheet, joita käytetään esimerkiksi öljyn ja maakaasun johdannaisiin, kuten neopreeniin, materiaaliin, josta sukelluspuvut valmistetaan.
Termoplastiset elastomeerit
Termoplastiset elastomeerit (TPE) on karakterisoitu ainoiksi kierrätettäviksi elastomeereiksi.
Ne ovat öljyn (muovista johdetun) ja kumin polymerointituotteita, jotka tuottavat esimerkiksi lämpöeristimissä olevaa polyuretaania (TPU) ja tekstiiliteollisuudessa käytettävää kopolyesteriä (COPE).
Lämmönkestävät elastomeerit
Lämpökovettuvat elastomeerit voidaan tunnistaa jäykiksi muoveiksi, kuten lasikuitu ja hiilikuitu.
Selluloosat
Selluloosapolymeerit ovat selluloosatuotteita, joita on muunnettu luonnollisesti tai laboratoriossa. Teolliseen käyttöön se yhdistetään yleensä puun tai puuvillan kanssa.
Esimerkkejä selluloosapolymeereistä ovat sellofaani ja viskoosi (tunnetaan Espanjassa viskoosina).
