Полимеры — высокомолекулярные вещества, макромолекулы которых состоят из множества повторяющихся структурных единиц — мономеров. Слово от греческого poly (много) + meros (часть). Природные полимеры (целлюлоза, белки, ДНК, каучук) существовали до появления человека; синтетические (нейлон, полиэтилен, полипропилен) произвели революцию в XX веке.
Типы полимеризации
- Полимеризация присоединения (цепная) — мономеры с двойными связями соединяются без выделения побочных продуктов. Пример: этилен (CH₂=CH₂) → полиэтилен. Инициаторы: радикалы, ионы, координационные комплексы
- Поликонденсация (ступенчатая) — мономеры с функциональными группами объединяются с выделением малых молекул (H₂O, HCl). Нейлон (диамин + дикарбоновая кислота → полиамид + H₂O)
Важнейшие синтетические полимеры
- Полиэтилен — упаковочные плёнки, трубы. Крупнейший по объёму производства (100 млн т/год)
- Полипропилен — контейнеры, ткани, детали автомобилей
- ПВХ — трубы, оконные рамы, напольные покрытия
- Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — бутылки, плёнки
- Нейлон (PA) — волокна, шестерни, подшипники
Биополимеры и биодеградация
Целлюлоза — главный структурный биополимер растений; основа текстиля (хлопок) и бумаги. Белки — полимеры аминокислот; структурные (коллаген), каталитические (ферменты), транспортные (гемоглобин). PLA (полимолочная кислота) — биоразлагаемый синтетический полимер из кукурузного крахмала. Проблема пластика — большинство синтетических полимеров не биодеградируют.