polymeriketjuista

Polymeriketjut ovat pitkäketjuisia makromolekyylejä, jotka koostuvat toistuvista monomeeriyksiköistä. Ketjun pituus määritellään keskimääräisellä monomeerimäärällä tai molekyylipainolla, ja jakaumaa kuvaa polydispersiteetti.

Arkkitehtuuriltaan polymeriketjut voivat olla lineaarisia, haarautuneita tai verkostomaisia. Lineaariset ketjut voivat kristalloitua tai pysyä epäjärjestäytyneinä; verkostot syntyvät ristisidoksin ja vaikuttavat kiinteytymiseen ja kestävyyteen. Ketjut voivat asettua erilaisiin konformaatioihin ympäristöstä riippuen.

Polymerisaatio jakautuu additiopolymerointiin (ketjuntuminen) ja kondensaatiopolymerointiin (step-growth). Mekanismeista tärkeimpiä ovat vapaakradikaali-, anioninen ja kationinen polymerisaatio. Ketjun pituutta voidaan hallita sekä reaktiolämpötilalla että katalyytillä, ja sekä jakauma että arkkitehtuuri syntyvät reaktorikontekstissa.

Ominaisuudet kuten lasin siirtymispiste Tg, sulamispiste Tm sekä mekaaniset ominaisuudet ja viskositeetti riippuvat ketjujen pituudesta, arkkitehtuurista ja kiteytyneisyydestä. Pidemmät ketjut ja vähäinen haarautuminen yleensä lisäävät vetolujuutta ja viskositeettia; verkostot lisäävät lämpö- ja kemiallista kestävyyttä, mutta voivat vähentää liikkuvuutta.

Ketjujen tutkimuksessa käytetään menetelmiä kuten gelisuodatuskromatografiaa (GPC/SEC) molekyylipainojakauman määrittämiseen, sekä NMR- ja IR-spektroskopiaa koostumuksen varmistamiseen. Esimerkkejä polymeriketjuista ovat synteettiset polymeerit kuten polyeteeni ja polystyreeni sekä luonnonpolymeerit kuten DNA, proteiinit ja polysakkaridit.