Was ist ein Polymer? Definition, Arten und Materialien

Das Wort „Polymer“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet „viele Teile“. In der Chemie sind Polymere Makromoleküle, d. h. große Moleküle, die aus einem oder mehreren kleineren Molekülen, den sogenannten „Monomeren“, bestehen.

Definition von Polymer

Polymere sind in unserem täglichen Leben aufgrund ihrer Vielseitigkeit allgegenwärtig und werden in vielen Bereichen in einer Vielzahl von Sektoren eingesetzt. Polymere haben unterschiedliche Eigenschaften, die von ihrer chemischen Struktur, ihren Abmessungen, der Verteilung der Molekülmassen ihrer Makromoleküle und dem Grad der Vernetzung der Ketten abhängen.

Was genau ist ein Polymer?

Die Polymerisation ist das Ergebnis eines chemischen Prozesses, bei dem sich Monomere durch Addition oder Kondensation chemisch verbinden und ein Polymer bilden, eine lineare Kette oder ein dreidimensionales Makromolekül. Es gibt natürliche Polymere wie Wolle, Zellulose oder Naturkautschuk, halbsynthetische Polymere, die aus Prozessen zur Umwandlung natürlicher Polymere stammen, oder synthetische Polymere, die in Labors oder durch industrielle Prozesse auf der Grundlage von Monomeren und Katalysatoren gewonnen werden. Synthetische Polymere bestehen im Allgemeinen aus Erdölderivaten und werden zur Herstellung von Kunststoffen wie Polyethylen, Gummi und Nylon verwendet.

Polymere haben eine lineare, verzweigte und vernetzte Kettenstruktur. Die meisten linearen und verzweigten Polymere sind Thermoplaste, erweichen also bei hohen Temperaturen und härten bei kälteren Temperaturen aus. Im Gegensatz dazu sind vernetzte oder quervernetzte Polymere duroplastisch und härten daher irreversibel aus. Polymere können auf verschiedene Weise verarbeitet werden, z. B. durch Spritzgießen und Extrudieren. Sie können auch mit Zusatzstoffen modifiziert werden, um bestimmte Eigenschaften zu erhalten.

Die verschiedenen Arten von Polymeren

Aufgrund ihrer großen Vielseitigkeit gibt es verschiedene Klassifizierungen. So können sie nach den folgenden Kriterien klassifiziert werden:

• Art der Monomere, aus denen sie bestehen: Homopolymere oder Copolymere
• Art der Bildung der Polymerketten: Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition
• Art der Bindung: chemische oder intermolekulare Kräfte
• Materialien, aus denen sie bestehen: Thermoplaste, Elastomere oder Duroplaste
• Da all diese Faktoren sehr unterschiedlich sind, gibt es eine große Vielfalt an Polymeren, die für zahlreiche Anwendungen eingesetzt werden können

Polymere Werkstoffe

Wie bereits erwähnt, gibt es auf dem Markt viele verschiedene Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten für Polymere. Im Folgenden werden die verschiedenen Arten von Polymeren und einige ihrer jeweiligen Anwendungen aufgeführt.

Polypropylen (PP)

Polypropylen gehört zur Kategorie der Polyolefine und ist eine thermoplastische Verbindung, die durch Additionspolymerisation von Propylenmonomeren hergestellt wird. Es wird u. a. für Fasern, Lebensmittel- und Chemieverpackungen sowie für Krankenhausbedarf verwendet.

Polystyrol (PS)

Es ist ein Homopolymer, das durch die Polymerisation von Styrolmonomeren entsteht. Es ist auch ein Bestandteil von Thermoplasten und macht diese flexibler. Es wird bei der Herstellung von Wärmedämmung und Maschinenteilen, Automobilen und Spielzeug verwendet.

Polyethylenterephthalat (PET)

PET ist ein thermoplastisches Material, das durch die Reaktion von Ethylenglykol und Terephthalsäure hergestellt wird. Es wird im Allgemeinen für die Herstellung von Stoffen, Getränkebehältern, Garnen, Reinigungsmitteln, Besen oder Lebensmitteln verwendet.

Polycarbonat (PC)

Es handelt sich um eine langkettige Verbindung, die aus funktionellen Baugruppen besteht, die an Karbonatbaugruppen gebunden sind. Die häufigsten Anwendungen für diese Verbindung sind Flaschen, CDs und Filterbehälter.