Polymer   고분자, 중합체, 폴리머

(2022-04-14)

Macromolecule, 거대 분자


1. 단량체 (Monomer)중합시 기본이 되는 단위체(mer)
     - 중합체(Polymer)를 구성하는 반복 단위(repeat unit)의 분자중합 반복 단위 참조


2. 중합 (Polymerization)

  ㅇ 2 이상의 작은 단위체(단량체)가 결합하여, 큰 분자량화합물을 생성하는 것
     - 단량체들이 반복 단위로 연결되면서, 길고 큰 분자를 형성


3. 중합체 (Polymer, 폴리머), 고분자

  ㅇ 어원 :  Polymer는 Poly(많음)와 mer(단위)라는 합성조어

  ㅇ 작은 단위체가 계속적으로 반복된 형태의 중합체를 띈 `고 분자/거대 분자(Macromolecule)`
     - 분자량이 큰, 거대 분자(크게 분자를 이룸) 재료를 지칭함

  ㅇ [용어 관례]
     - 분자를 대상으로 할 때는, 거대 분자
        . 몰질량이 1만 이상의 극히 많은 원자들로 이루어진 거대한 분자
     - 물질을 대상으로 할 때는, 폴리머 (고분자의 집합체)
        . 1 이상의 원자들이 공유결합으로 길게 연결된 집합물질


4. 고분자(폴리머)의 특징

  ㅇ 각 분자원자간 결합 형태 
     - 공유결합이 지배적임

  ㅇ 단량체로부터 중합에 의해 거대 분자 형성
     - 길고 유연한 사슬 형태 (탄소 원자들이 줄을서며 그 골격/뼈대를 형성)
     - 이때, 인접한 사슬과의 측면 이중결합 등도 가능 (다리 결합,Bridged Bond)
     - 통상, 분자량이 1만 이상으로, 탄소 원자가 715개 이상 이어지는 분자

  ㅇ 골격 구조 유형
     - 선형(linear), 고리형(cylcic/ring), 망형(network), 분기형(branched)

  ㅇ 결정 형태 유형 
     - `결정질`, `비결정질`, `둘 간의 혼합상`

  ㅇ 가열 후 변형 유형
     - 열 가소성, 열 경화5. 고분자(폴리머)의 성질 

  ㅇ 낮은 밀도, 경량
  ㅇ 유연성(변형성, 성형성), 저 비중, 내식성이 좋음
  ㅇ 합성 제조 용이
  ㅇ 절연성 좋음
     - (例: 케이블 외피, 커패시터 등)
  ㅇ 화학적으로 안정함
  ㅇ 낮은 강도, 온도에 취약  
  ㅇ 원 재료를 구하기 용이하고, 쉽게 제조 가능


6. 고분자(폴리머)의 例

  ㅇ 천연 폴리머의 例) : 자연산 유기화합물로 만들어진 것
     - 나무,고무,면사,가죽,비단 등 
     - 생명체단백질,탄수화물,섬유소 등
        . 다당류(섬유소 등), 폴리펩티드(단백질 효소 등), 폴리뉴클레오티드(DNA 등)

  ㅇ 합성 폴리머의 例) : 플라스틱, 인조고무, 기타 섬유 물질 등
     - 주요 폴리머 : 폴리에틸렌(PE),폴리비닐클로라이드(PVC),폴리스티렌(PS) 등
     - 특히, 천연 폴리머가 아닌 대표적인 합성 폴리머로써, 비단을 모방한 나일론이 있음

  ㅇ 공업적 분류
     - thermoplastics (열가소성, 플라스틱)
     - elastomer (고무 탄성체)
     - thermoset (열경화성)



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