Polymer

Ein Polymer (von gr. polý ‚viel‘ und méros ‚Teil‘) ist ein chemischer Stoff, der aus Makromolekülen besteht. Die Makromoleküle dieser Stoffe sind aus einer oder mehreren Struktureinheiten, den sogenannten konstitutionellen Repetiereinheiten oder Wiederholeinheiten, aufgebaut. Das Adjektiv polymer bedeutet entsprechend „aus vielen (gleichen) Teilen aufgebaut“. In vielen Fällen besteht ein Polymer aus nicht identischen Makromolekülen, da die Anzahl der Wiederholeinheiten und damit die Molekülmasse der Moleküle variiert. Synthetische oder halbsynthetische Polymere sind die Hauptkomponente für die Herstellung von Kunststoffen. Von Lebewesen erzeugte Polymere werden Biopolymere genannt und haben essentielle Bedeutung für das Leben.

Einteilung

Polymere können in natürliche und synthetische Polymere unterteilt werden.

• Natürliche Polymere (Biopolymere) werden in Lebewesen synthetisiert und bilden die Grundbausteine der Organismen. Zu diesen Polymeren zählen die Proteine, sie bilden beispielsweise Haare und die Seide. Zu den Polysacchariden gehören Zellulose, Stärke und Chitin. Nukleinsäuren erfüllen viele biologische Funktionen, wie Desoxyribonukleinsäure als Erbsubstanz.
• Synthetische Polymere sind durch Polyreaktionen industriell oder im Labormaßstab hergestellte Stoffe, dazu gehören Polyethylen, Polystyrol und Polyvinylchlorid. Chemisch modifizierte Polymere entstehen durch die Weiterverarbeitung von Biopolymeren, beispielsweise Nitrocellulose, Celluloid oder Stärkederivate.

Polymere können nach der Anzahl der Grundstoffe (Monomere), aus denen sie aufgebaut sind, eingeteilt werden.

• Homopolymere bestehen aus nur einer Monomerart wie Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid oder Polycaprolactam. Ein natürliches Homopolymer ist Naturkautschuk als ein Polyisopren.
• Copolymere sind aus verschiedenen Monomeren aufgebaut, wie Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Styrol-Acrylnitril (SAN) oder Butylkautschuk. Die meisten Biopolymere sind Copolymere.
• Polymerblends entstehen durch Mischen von unterschiedlichen Homopolymeren und/oder Copolymeren. Hergestellt werden sie meist durch intensive mechanische Vermischung von geschmolzenen Polymeren, wobei sich ein homogenes Material ergibt. Eine besondere Form eines Blends ist eine Polymerlegierung.

Außerdem lassen sich organische von anorganischen Polymeren unterscheiden. Anorganische Polymere enthalten im Gegensatz zu den organischen Polymeren keine Kohlenstoffatome in der Hauptkette des Polymers. Zu den anorganischen Polymeren zählen Polysiloxane, Polyphosphazene oder Polysilazane. Während Gläser in den meisten chemischen Lehrbüchern nicht zu den Polymeren gezählt werden, gelten Gläser und teilweise auch Keramik und Basalt in anderen Lehrbüchern und in der Textiltechnik als anorganische Polymere.