polymeernetwerk

Een polymeennetwerk is een driedimensionaal netwerk van polymeren waarin lange ketens verbonden zijn door crosslinks. Door deze verbindingen ontstaat een stevig, vormvast materiaal dat niet smelt zoals een lineair polymeer. De eigenschappen van het netwerk hangen af van de kruislinkdichtheid, de lengte van de ketens en het type crosslinks.

Crosslinks kunnen covalent of fysisch zijn. Covalente netwerken ontstaan door chemische kruisverbindingen tussen multifunctionele monomeren, wat typisch is voor thermosetten en elastomeren. Fysische netwerken maken gebruik van niet-covalente interacties zoals waterstofbruggen en ionische koppelingen, en zijn vaak reversibel of tijdelijk.

Netwerken ontstaan via verschillende routes: uitharding van epoxy-, urethaan- en siloxaan-netwerken; radicale polymerisatie; condensatiepolymerisatie; UV-curing en click-chemie. Hydrogels zijn netwerken die sterk in water opzwellen en biocompatibel kunnen zijn, waardoor ze veelvuldig in medische toepassingen worden gebruikt.

Belangrijke kenmerken zijn volumetrische zwelling, mechanische modulus en glasovergangstemperatuur. De kruislinkdichtheid bepaalt de vloeistofopname, stijfheid en thermische stabiliteit. Metingen zoals gelfractie, zwellingsratio en dynamische mechanische analyse worden gebruikt om het netwerk te karakteriseren.

Toepassingen omvatten coatings, lijmen en elastomeren, evenals hydrogel-gebaseerde systemen voor medicijnafgifte, contactlenzen en membraanmembranen. Voorbeelden van polymeennetwerken zijn epoxy-netwerken, siliconenelastomeren, polyurethaan-netwerken en polyacrylaten- of polyacrylamide-gebaseerde hydrogels.