Polymeriketju

Polymeriketju on pitkä molekyyliketju, joka koostuu toistuvista monomeeriyksiköistä. Ketju syntyy kovalenttisista sidosyksiköistä, jotka liittävät monomeeriyksiköt toisiinsa ja mahdollistavat ketjun ulottumisen useista tuhansista jopa miljooniin yksiköihin. Polymeriketjun pituus, rakenne ja sidosjärjestelyt vaikuttavat polymerin ominaisuuksiin kuten mekaaniseen kestävyyteen, taivuteltavuuteen ja lämpöominaisuuksiin.

Polymeriketjut voivat olla lineaarisia, haarautuneita tai ristiinliittyneitä. Lineaariset ketjut ovat pitkiä, suoria ketjuja; haarautuneet sisältävät sivuketjuja, ja ristiinliittyneet muodostavat kolmiulotteisen verkon, jossa ketjut kiinnittyvät toisiinsa. Esimerkkejä ovat lineaarinen polyeteeni, polypropeeni sekä ristiinliitetyt kumipolymeerit.

Ketjun pituutta kuvataan degree of polymerizationilla (DP), joka kertoo toistuvien monomeeriyksiköiden määrän yhdessä ketjussa. Ketjun pituus määrittää molekyylipainon, jota kuvaavat arvo Mn (number-average) ja Mw (weight-average). Molekyylipainojakaumaa kuvaa polydispersity-indeksi (PDI = Mw/Mn). Ketjujen järjestäytyminen voi olla stereokonfiguraatiota: isotaktinen, syndiotaktinen tai ataktinen, mikä vaikuttaa kiteytymiseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin.

Syntetisoinnissa polymeriketjuja muodostetaan toistamalla monomeeriyksiköiden liittymistä. Tämä tapahtuu esimerkiksi additiopolymerisaatiossa (radikaali-, ioni-polymerisaatio) tai kondensaatiopolimerisaatiossa. Joillakin menetelmillä on elävän tai kontrolloidun polymeroinnin piirteitä, jolloin ketjun pituus ja rakenne voidaan suunnitella tarkasti ja määrätä tietty päätepiste.

Ominaisuudet ja sovellukset: ketjun pituus, rakennetyyppi ja ristiinliittyminen vaikuttavat sulamispisteeseen, lämmönsiirtoon ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Lineaariset, pitkät ketjut voivat kiteytyä ja tarjota jäykkyyttä, kun taas ristiinliitetyt verkostot voivat parantaa lujuutta ja kimmoisuutta. Polymeriketjuja hyödynnetään muun muassa muoveissa, tekstiileissä, komposiiteissa ja erilaisissa pinnoite- ja kalvotuotteissa.

---