Mer (gr. meros = "część") – najprostszy, jaki da się wyróżnić, stale powtarzający się fragment cząsteczek polimerów, które składają się z bardzo długiego łańcucha merów, zakończonych na obu końcach grupami końcowymi.

W przypadku polimerów syntetycznych (tj. otrzymywanych na drodze syntezy) w wyniku reakcji polimeryzacji często przyjmuje się, że merem jest nie najprostszy dający się wyróżnić fragment cząsteczki, lecz ten fragment, który bezpośrednio pochodzi od reagującego monomeru.

Np. w cząsteczce polietylenu: –CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂–

najprostszym, powtarzalnym fragmentem cząsteczki jest grupa –CH₂–, jednak ze względu na to, że polietylen otrzymuje się w wyniku polimeryzacji etylenu CH₂=CH₂, przyjmuje się, że merem w polietylenie jest fragment [-CH₂CH₂-].

Monomery – cząsteczki tego samego lub kilku różnych związków chemicznych o stosunkowo niedużej masie cząsteczkowej, z których w wyniku reakcji polimeryzacji, mogą powstawać różnej długości polimery. Fragmenty monomerów w strukturze polimeru noszą nazwę merów.

Polimery (gr. polymeres - wieloczęściowy, zbudowany z wielu części) – substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.

Przez "bardzo dużą masę cząsteczkową" rozumie się zwykle taką sytuację, gdy odjęcie lub przyłączenie jednego meru nie zmienia w zasadniczym stopniu ogólnych własności chemicznych i fizycznych związku chemicznego. Odróżnia to polimery od oligomerów, które mają jeszcze na tyle małą masę cząsteczkową, że dodanie do nich lub odjęcie jednego meru skutkuje zauważalną zmianą np. ich temperatury topnienia.

Polimeryzacja to reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.

Reakcje polimeryzacji można podzielić na:

• polimeryzacje stopniowe (polikondensacje) – w których reakcja następuje "krok po kroku", tj. najpierw reagują z sobą dwa monomery tworząc dimer, a następnie dimery reagują z sobą tworząc tetramery itd. ; w stopniowej polimeryzacji masa cząsteczkowa produktu bardzo silnie zależy od stopnia przereagowania monomerów zgodnie z równaniem Carothersa; aby uzyskać polimer o dużej masie cząsteczkowej należy osiągnąć wysoki stopień przereagowania monomerów

• polimeryzacje łańcuchowe (addycyjne) – w których reakcja następuje "lawinowo", zaczyna się ona od reakcji inicjowania aktywnej formy monomeru, która jest w stanie przyłączać do siebie kolejne monomery w reakcji propagacji pozostając aktywna aż do momentu "śmierci" w wyniku reakcji terminacji; reakcje terminacji i inicjacji przebiegają stosunkowo wolno, natomiast reakcja propagacji przebiega błyskawicznie, dzięki czemu można w tym procesie uzyskać polimery o dużych masach cząsteczkowych; w polimeryzacji łańcuchowej nie potrzeba osiągać wysokiego stopnia przereagowania monomerów; masa cząsteczkowa uzyskiwanego polimeru zależy głównie od stosunku szybkości reakcji inicjacji i terminacji do szybkości reakcji propagacji; szczególnym przypadkiem polimeryzacji łańcuchowej jest polimeryzacja żyjąca.

Amidy – organiczne związki chemiczne zawierające grupę amidową R-NR'R", gdzie R = reszta kwasowa; R', R" = wodór lub dowolna grupa organiczna. Amidy szeroko występują w przyrodzie. Są pochodnymi kwasów (zarówno organicznych jak i nieorganicznych). Amidami są też polimery nazywane poliamidami. Szczególnym przypadkiem poliamidów są peptydy i białka. Są to polimery powstające z α-aminokwasów. W przypadku peptydów i białek stosuje się terminu wiązanie peptydowe zamiast terminu wiązanie amidowe.

Poliamidy – polimery, które posiadają wiązania amidowe -C(O)-NH- w swoich głównych łańcuchach. Poliamidy mają bardzo silną tendencję do krystalizacji dodatkowo wzmacnianą tworzeniem się wiązań wodorowych między atomem tlenu i azotu z dwóch różnych grup amidowych. Dzięki temu poliamidy są bardziej twarde i trudniej topliwe niż poliestry nie mówiąc już o polimerach winylowych. Z poliamidów produkuje się przede wszystkim włókna zwane często nylonami i aramidami oraz tworzywa sztuczne o podwyższonej odporności mechanicznej (tworzywa konstrukcyjne) nadające się np. do produkcji kół zębatych.

Jak otrzymać polistyren i poliamid?

Obecnie częściej stosowaną metodą syntezy poliamidów jest reakcja między chlorkami kwasowymi i diaminami:

Synteza Poliamidu 66 z chlorku kwasu adypinowego i 1,6-heksylodiaminy

Jeszcze inną metodą otrzymywania poliamidów, jest polimeryzacja z otwarciem pierścienia cyklicznych laktamów:

Synteza Poliamidu 6 z kaprolaktamu

w wyniku czego otrzymuje się np. polikaprolaktam czyli poliamid 6.

Kilka metod otrzymywania polistyrenu:

- polimeryzacja styrenu w masie – pozwala osiągnąć produkt o najlepszych właściwościach elektrycznych i optycznych przy nieco gorszych właściwościach cieplnych i mechanicznych (z powodu obecności nie przereagowanego monomeru w polimerze);

- polimeryzacja emulsyjna – brak obecności nie przereagowanego monomeru w tworzywie, jednak resztki emulgatora powodują pogorszenie właściwości elektrycznych i optycznych.

- polimeryzacja suspensyjna – najczęściej stosowana, dobre odprowadzenie ciepła w trakcie procesu polimeryzacji gwarantuje najmniejszy rozrzut masy cząsteczkowej, a łatwość oddzielania produktu reakcji pomaga otrzymać tworzywo z znakomitych właściwościach elektrycznych.

Różnice między poliamidem 6 a 6,6:

PA6 powstaje z kaprolaktamu, a 6,6 z diamin i dikwasów.

Styren (etenylobenzen, fenyloeten, winylobenzen), C₆H₅–CH=CH₂ – organiczny związek chemiczny, węglowodór aromatyczny z alkenowym łańcuchem bocznym. Jest związkiem wyjściowym do produkcji polistyrenu.

Polistyren (-[CH₂CH(C₆H₅)]_n-) − polimer z grupy poliolefin otrzymywany w procesie polimeryzacji styrenu, pochodzącego zwykle z procesu katalitycznego odwodornienia etylobenzenu

Średnia wagowo masa cząsteczkowa –masa, którą obliczamy sumując masy cząsteczkowe poszególnych cząsteczek pomnożone przez łączną wagę cząsteczek mających określoną masę cząsteczkową i następnie dzieląc tę sumę przez ogólną wagę wszystkich cząsteczek.

             

 gdzie  m_i to łączna masa cząsteczek o masie cząsteczkowej M_i, zaś m to masa całej próbki.

• średnia liczbowo masa cząsteczkowa - którą obliczamy sumując masy cząsteczkowe poszczególnych cząsteczek pomnożone przez liczbę cząsteczek mających daną masę cząsteczkową i następnie dzieląc tę sumę przez ogólną liczbę wszystkich cząsteczek.

             

 gdzie N<_i to liczba cząsteczek o masie M_i, zaś N to całkowita liczba wszystkich cząsteczek w próbce.

Dlaczego średni ciężar cząsteczkowy?- Polimery są nietypowymi związkami chemicznymi - w ich skład wchodzą cząsteczki jednego rodzaju, ale z powodu statystycznej natury reakcji polimeryzacji cząsteczki te mają różną ilość powtarzalnych jednostek zwanych merami. W typowym polimerze mamy zwykle do czynienia z całą populacją cząsteczek o różnej masie cząsteczkowej - od bardzo małych (powiedzmy 100 g/mol) do bardzo dużych (milion i więcej g/mol).

Dlatego w przypadku polimerów należało stworzyć nowe pojęcie tzw. średniej masy cząsteczkowej.

Lepkość bezwzględna- oznaczana jako η, inaczej zwana lepkością dynamiczną, którą określa współczynnik tarcia wewnętrznego, powstającego podczas przesuwania względem siebie dwóch równoległych warstw cieczy. Jednostką lepkości dynamicznej jest Pa*s (paskalosekunda) . Lepkość bezwzględna zależy od temperatury, rodzaju cieczy i ciśnienia

Lepkość względna

W celu porównania własności różnych płynów wykorzystywane jest pojęcie lepkości względnej lub lepkości umownej, która jest liczbą bezwymiarową liczoną według określonej zależności. Może być to np. stosunek lepkości dynamicznych cieczy badanej i cieczy wzorcowej h _wzgl=h_c / h_w, gdzie: h_c - lepkość dynamiczna cieczy w temperaturze t_c w [Pa•s], h _w - lepkość dynamiczna cieczy wzorcowej (zazwyczaj wody) w temperaturze t_w w [Pa•s].

Konduktometria – metoda elektroanalityczna oparta na pomiarze przewodności elektrolitów, zmieniającej się wraz ze zmianą stężenia jonów.

Pomiarów przewodności roztworu dokonuje się za pomocą konduktometrów. Na podstawie tych wyników określa się stężenie badanego roztworu w odniesieniu do danych wzorcowych. Inną możliwością zastosowania tej metody jest miareczkowanie konduktometryczne, gdzie na podstawie zmiany przewodności ustala się punkt końcowy miareczkowania.

W miareczkowaniu wykorzystuje się prąd zmienny, ponieważ zabezpiecza on elektrody przed polaryzacją, a roztwór przed elektrolizą.