Polimeerchemie

Polimeerchemie is 'n tak van chemie en hoofsaaklik die organiese chemie wat stowwe bestudeer wat gevorm word deur 'n monomeer wat met homself kan reageer en daardeur molekule kan vorm waarin die monomeerblok homself herhaal.

Sulke chemiese reaksies word polimerisasies genoem en die produk daarvan heet 'n polimeer. Skematies kan 'n polimerisasie weergegee word as:

$nM\to ...-M-M-M-M-M-...(M_{n})$

Die getal "n" word die polimerisasiegraad genoem.

Polimere kan baie groot molekule of molekulêre netwerke wees. Hulle is dus makromolekule. Makromolekule hoef egter nie uit die herhaling van net een monomeer te bestaan. Polimere is dus 'n onderverdeling van die makromolekule.

Geskiedenis

Polimeerchemie het as eie vakgebied in die 1940s ontstaan, hoewel Thomas Graham reeds in 1861 opgemerk het dat polimere in oplossing 'n lae diffusiekoëffisiënt besit. Daar is natuurlike polimere soos stysel en sellulose en daaruit dit ook al vroeg (polimeer)produkte as sellofaan vervaardig, maar wat dit presies was, het lank onduidelik gebly. In hierdie tyd was die moontlikhede om die molêre massa van 'n stof te bepaal taamlik beperk en dit het net vir klein molekule goed gewerk. In 1889 het Brown en Morris 'n molêre massa van 30 000 vir "amilodekstrien" gevind, maar navorsers het daaraan getwyfel.

Die begrippe dimeer (n=2), trimeer (n=3) ensomeer waarvan polimeer die limiet vir n=veel verteenwoordig het nogtans reeds in 1863 bekend geword deur die werk van Lourenço. Hy het etaandiol (etileenglikol) gepolimeriseer in 'n kondensasiereaksie in teenwoordigheid van etaandihalogenied. Die eerste stap gee 'n dimeer

$HO-CH_{2}CH_{2}-OH+HO-CH_{2}CH_{2}-OH{\xrightarrow {C_{2}H_{4}Cl_{2}}}HO-CH_{2}CH_{2}-O-CH_{2}CH_{2}-OH+H_{2}O$

Hierdie reaksie lewer 'n mengsel van polietileenglikole HO-(C₂H₄O)_n-H op en hy het die dimeer (n=2) tot die heksameer (n=6) (die oligomere n=weinig) daarvan deur distillasie kan skei en identifiseer. Daar was egter 'n uiters viskeuse res waarvan Lourenço besef het dat dit molekule met n>6 moes wees.

Die twyfel aan die bestaan van makromolekule het egter lank voortgegaan. Staudinger het 1920 voorgestel dat hulle bestaan en geprobeer rubber so voor te stel, maar die X-straaldiffraksie het vir sellulose en kristallyne rubber taamlik klein eenheidselle opgelewer. Navorsers het gedink dat dit nie met groot molekule kon saamgaan nie. Later het duidelik geword dat dit 'n misvatting is.

In 1930 het Kuhn begin om polimere van die statistiese kant te bekyk en die begrip ingevoer dat hulle 'n statistiese verdeling van molêre massa's besit. In die 1930s het navorsers eindelik besef dat polimere 'n realiteit is en dat hulle ook belangrike aanwendings kon hê.

Die Tweede Wêreldoorlog het die behoefte aan kunsstowwe akuut gemaak en die navorsing op hierdie gebied ‘n groot hupstoot gegee.

• Sien ook: Polimeermorfologie