Rodzaje polimerów można podzielić na 2 szerokie obszary badań: polimery w chemii i polimery w biologii.
Z chemii dostajemy np. insulinę, szkło i plastik oraz, biologii kwasy nukleinowe (DNA i RNA) oraz białka.
Oprócz obszarów naukowych polimery dzielą się na 2 duże grupy ze względu na materiał użyty do ich syntezy: polimery organiczne i nieorganiczne.
Podsumowanie rodzajów polimerów
Dwie duże grupy, na które podzielone są typy polimerów, nieorganiczne i organiczne, można podsumować w następujący sposób:
Polimery nieorganiczne: nie mają atomów węgla w głównym łańcuchu. Pozyskiwane są z metali i minerałów w procesach naturalnych lub w laboratoriach.
Polimery organiczne: mają w swojej strukturze atomy węgla i mogą być naturalne lub syntetyczne.
Naturalny: pochodzące z cząsteczek syntetyzowanych przez żywe istoty.
- Polipeptydy
- Polisacharydy
- Węglowodory
Syntetyki (materiały polimerowe): przez polimeryzację innych polimerów.
- Elastomery (termoplastyczny, termoutwardzalny)
- Półsyntetyczna celuloza
Klasyfikacja i przykłady polimerów
Polimery nieorganiczne
Polimery nieorganiczne nie zawierają w swoim szkielecie cząsteczek węgla. Istnieją 2 rodzaje: polimery nieorganiczne pochodzące z metali lub minerałów oraz te tworzone w laboratoriach.
W życiu codziennym możemy spotkać wiele polimerów nieorganicznych pochodzących z metali i minerałów takich jak np.:
- Szkło: Występuje naturalnie i jest również wytwarzany przez człowieka poprzez zastosowanie wysokich temperatur w mieszankach krzemu, aluminium, wapna i innych surowców.
- Silikon: związek złożony głównie z krzemu i tlenu, używany do produkcji protez, a także jako klej i izolator.
Polimery organiczne
Polimery organiczne to te, które są generowane przez cząsteczki, które syntetyzują żywe istoty i są pogrupowane na: naturalne i syntetyczne.
Naturalne polimery organiczne
Polipeptydy
Polipeptydy to łańcuchy peptydów, a peptydy to łańcuchy aminokwasów. W żywych organizmach zidentyfikowano 20 rodzajów aminokwasów, których połączenia stanowią podstawę białek. Niektóre przykłady polipeptydów to:
- Globulina: rozpuszczalne białko występujące głównie we krwi, jajach i mleku.
- Insulina: hormon polipeptydowy wytwarzany naturalnie przez trzustkę jako regulator poziomu glukozy we krwi.
- Białko: łańcuch polipeptydów generowanych w procesie syntezy lub translacji białek, które na ogół są wytwarzane w rybosomach z informacją o DNA niesionym przez informacyjny RNA.
Polisacharydy
Polisacharydy to łańcuchy monosacharydów, a te ostatnie są rodzajem węglowodanów. Przykładem monosacharydu jest glukoza, a przykłady polisacharydów mamy np.:
- Skrobia: składa się z 2 polisacharydów, stanowi rezerwę energetyczną roślin.
- Celuloza: jego strukturę tworzą tylko cząsteczki glukozy. Występuje naturalnie w błonie komórkowej grzybów i roślin.
Węglowodory
Polimery węglowodorów organicznych mają tylko łańcuchy węglowe i wodorowe. Dzieli się je na alkany, alkeny i alkiny w zależności od rodzaju wiązania, jakie łączą ich atomy.
Węglowodory najczęściej używane do tworzenia polimerów to:
- Gumowy: naturalna żywica roślinna znana również jako lateks.
- olej surowy): ciekły produkt węglowodorowy akumulacji skamieniałości w biomasie lądowej przez miliony lat.
- Gazu ziemnego: węglowodory w stanie gazowym tworzą głównie metan. Występuje również w biomasie lądowej, produkcie paliw kopalnych. Zarówno ropa naftowa, jak i gaz ziemny to zasoby nieodnawialne.
Syntetyczne polimery organiczne
Syntetyczne polimery organiczne są również określane jako materiały polimerowe lub materiały kompozytowe.
Otrzymuje się je w procesie znanym jako polimeryzacja, który definiuje się jako zastosowanie pewnych reakcji chemicznych na polimerze organicznym lub nieorganicznym do jego wzrostu w łańcuchu i etapami lub do grupowania monomerów (przez addycję lub kondensację) i w ten sposób tworzą cząsteczki mają podwójną lub potrójną wagę.
Teoria polimeryzacji została opracowana w 1920 roku przez Hermanna Staudingera, niemieckiego chemika, który w 1953 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.
materiały polimerowe Na ogół pochodzą one z plastiku, ale także z innych polimerów nieorganicznych, takich jak szkło.
Najczęściej stosowanymi polimerami do tworzenia tego typu polimerów są: celuloza, guma, skrobia i plastik. Syntetyczne polimery organiczne dzielą się na następujące grupy:
Elastomery
Elastomery to ogólna nazwa dla polimeryzacji wzrostu łańcucha i stosowanych etapów, np. pochodne ropy naftowej i gazu ziemnego, takie jak neopren, materiał, z którego wykonane są skafandry nurkowe.
Elastomery termoplastyczne
Elastomery termoplastyczne (TPE) charakteryzują się jako jedyne elastomery nadające się do recyklingu.
Są to produkty polimeryzacji ropy naftowej (pochodzącej z plastiku) i gumy, generujące np. poliuretan (TPU) występujący w izolatorach termicznych oraz kopoliester (COPE) stosowany w przemyśle włókienniczym.
Elastomery termostabilne
Elastomery termoutwardzalne można rozpoznać jako sztywne tworzywa sztuczne, takie jak włókno szklane i włókno węglowe.
celuloza
Polimery celulozowe to produkty celulozowe, modyfikowane naturalnie lub laboratoryjnie. Do zastosowań przemysłowych zwykle łączy się go z drewnem lub bawełną.
Przykładami polimerów celulozowych są celofan i sztuczny jedwab (znany w Hiszpanii jako wiskoza).
