Vanwege de diversiteit van de functies en structuren in het totale gebied van de macromoleculen, is het handig om de diverse stoffen in een schema te groeperen. Polymeren worden op vele manieren gerangschikt. Namelijk naar:

• Keten/molecuulstructuur (H1.4)
• Thermisch gedrag (H1.5)
• Indeling naar polymerisatiemechanismen (H1.6)
• Indeling naar tacticiteit, ruimtelijke ordening (H1.7)
• Indeling naar toepassing (H1.8)
• Herkomst (H1.9)
• Aantal monomeerresten aanwezig in keten (H1.9)

De belangrijkste classificaties en de bijbehorende termen worden in de volgende hoofdstukken besproken.

1.4 Indeling naar Ketenstructuur

In dit hoofdstuk wordt gekeken naar de verschillen in ketenstructuur die mogelijk zijn.

Lineaire polymeren
Een lineair polymeer bestaat uit een lange keten van monomeren met slechts twee uiteinden aan de keten. Een lineair polymeer heeft geen vertakkingen. Korte aanhangende zijgroepen kunnen wel voorkomen als zij ook al in het monomeer zaten.

Figuur 1.4 Enkele voorbeelden van lineaire polymeren.

Vertakte polymeren
Een vertakt polymeer kan worden gezien als een lineair polymeer met vertakkingen eraan die bestaan uit dezelfde basisstructuur als de hoofdketen. LDPE is een bekend voorbeeld van een vertakt polymeer waarbij de vertakkingen een gevolg zijn van nevenreacties gedurende het polymerisatieproces.

Netwerkpolymeren/gecrosslinkte polymeren
Een gecrosslinkt polymeer of een netwerkpolymeer heeft vele dwars verbindingen tussen de polymeerketens. Zie figuur 1.5.c. Dergelijke materialen zwellen op als ze in contact komen met oplosmiddelen maar kunnen niet oplossen. Dit niet oplossen maar zwellen wordt vaak gebruikt als criterium of men te maken heeft met een netwerkstructuur. De mate van zwelling is daarbij een maat voor de crosslinkdichtheid.

Figuur 1.5 Ketenstructuur van lineaire(a), vertakte (b) en gecrosslinkte(c) polymeren.

Enkele ongewonere ketenstructuren
Verder zijn er nog een aantal wat ongewonere typen te onderscheiden qua ketenstructuur. In figuur 1.6 staan ze schematisch weergegeven.

• Sterpolymeren: waarbij drie of meer polymeerketens uit komen in een centrale eenheid.
• Kampolymeren: waarbij aan een hoofdketen vele aanhangende groepen hangen die al dan niet uit andere monomeereenheden kunnen zijn opgebouwd.
• Ladderpolymeren: welke zijn opgebouwd uit regelmatige ringstructuren direct naast elkaar en met elkaar verbonden.
• Semi-ladder: polymeren waarbij cyclische delen worden afgewisseld met open-keten eenheden.

Figuur 1.6a Schematische weergave van een ster-, kam-, ladder-, en semi-ladder polymeer

Daarnaast onderscheidt men nog de volgende structuren:

• cyclomatrixpolymeren: polymeersysteem waarbij ringen op een zodanige manier aan elkaar gekoppeld zijn dat ze een drie dimensionale matrix vormen.
• dendrimeren: zijn zeer hoog vertakte macromoleculen die vanuit een centrale kern worden gesynthetiseerd door een herhaalde opeenvolging van stappen.
• cyclolineaire polymeren: een speciaal type lineaire polymeer waarbij ringsystemen in de keten met tussengroepen aan elkaar zijn verbonden.

Figuur 1.6b Voorbeeld van een cyclomatrixpolymeer (links), een dendrimeer (midden) en een cyclolineair polymeer (rechts).

vorige pagina volgende pagina