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.
Monomery stosowane do syntezy polimerów syntetycznych można zaklasyfikować do trzech grup:
monomery winylowe - związki posiadające wiązania wielokrotne węgiel-węgiel, (jak np. etylen CH2=CH2), które pękają w trakcie reakcji polimeryzacji co prowadzi do powstawania poliolefin
monomery cykliczne - związki zawierające labilne układy cykliczne (np. cyklobutan), które ulegają otwarciu pierścienia w trakcie polimeryzacji − otrzymuje się w ten sposób m.in. poliamidy
monomery funkcyjne - związki posiadające minimum dwie reaktywne grupy funkcyjne, które w wyniku reakcji polikondensacji lub poliaddycji prowadzą do powstania polimerów zawierających charakterystyczne układy wiązań, np. poliuretanów
Mer (gr. meros - część) - najprostszy, jaki da się wyróżnić, stale powtarzający się fragment cząsteczek polimerów.
Polimery 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-].
Makromolekuła (makrocząsteczka, makrodrobina), czyli cząsteczka chemiczna (molekuła) złożona z więcej niż około 1000 atomów. Makromolekuła często powstaje z połączenia jednego lub kilku rodzajów jednostek podstawowych, tzw. merów, tworząc strukturę substancji polimerowych.
Przykładami makromolekuł są cząsteczki:
biopolimery: białek, DNA, celulozy, skrobi;
polimery syntetyczne: polietylenu, polikrzemianów (np. szkło).
W chemii polimerów makromolekułę definiuje się jako tą, dla której przy przyłączaniu kolejnych merów podstawowe właściwości fizyczne nie zmieniają się.
Działami chemii zajmującymi się poszczególnymi własnościami makromolekuł są m.in.: chemia polimerów, chemia krzemianów, chemia supramolekularna.
Tworzywa sztuczne - materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, uniepalniacze, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Termin "tworzywa sztuczne" funkcjonuje obok niepoprawnych często stosowanych żargonowych określeń takich jak: plastik lub plastyk. Najbardziej poprawnym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie "tworzywa polimerowe".
Tworzywa polimerowe stanowią osobną grupę materiałów obok materiałów ceramicznych, metali i ich stopów oraz drewna, które, ze względu na budowę cząsteczek celulozy, również należy zaliczyć do naturalnych materiałów polimerowych.
Zaletą tworzyw polimerowych jest: mała gęstość, odporności na korozję oraz łatwością przetwórstwa (niskie koszty wykonywania dużych serii gotowych wyrobów w porównaniu do innych grup materiałów).
Wadami tworzyw polimerowych jest: mała odporność na wysokie temperatury i mniejsze właściwości mechaniczne (np. twardość, podatność na pełzanie) w porównaniu do np. metali lub ceramiki. Do wad tworzyw polimerowych zalicza się bardzo długi czas rozkładu. Tymczasem tworzywa polimerowe stanowią doskonałe materiały wtórne do ponownego przerobu w technologiach recyklingu, gdzie na samym końcu powinny one kończyć "swoje życie" jako materiał opałowy, ze względu na wysoką wartość opałową, często porównywalną do węgla.
Podział tworzyw sztucznych
Ze względu na fizykochemiczne właściwości przetwórcze
1.tworzywa termoplastyczne - uplastyczniające ("topiące") się pod wpływem temperatury np.polietylen, polipropylen, poli(chlorek winylu) itp.
2.tworzywa reaktywne - ulegające reakcji chemicznej sieciowania np. żywice epoksydowe, żywice poliestrowe, kauczuk
Ze względu na zastosowanie
1.konstrukcyjne,
2.elastoplastyczne,
3.porowate,
4.powłokotwórcze,
5.adhezyjne,
6.włóknotwórcze,
7.pecjalne (wymieniacze jonowe, polimery biomedyczne itp).
Ze względu na właściwości fizykochemiczne
1.Duromery - twarde, trudnotopliwe o wysokiej odporności mechanicznej służące jako materiały konstrukcyjne. Niektóre duromery zastępują materiały ceramiczne.
2.Plastomery - popularnie zwane termoplastami mniej sztywne od duromerów ale łatwotopliwe - dzięki ich topliwości można je przetwarzać poprzez topienie i wtryskiwanie do form lub wytłaczanie, dzięki czemu można z nich uzyskać bardzo skomplikowane kształty.
3.Elastomery - tworzywa, które można rozciągać i ściskać; w wyniku rozciągania lub ściskania elastomery zmieniają znacznie swój kształt ale po odjęciu siły wracają do poprzednich kształtów. Elastomery zastąpiły prawie całkowicie kauczuk naturalny, ale znalazły też szereg nowych zastosowań niedostępnych dla zwykłego kauczuku.
Ze względu na dodatki, które występują w tworzywie
W skład tworzyw sztucznych oprócz polimerów wchodzą różnego rodzaju dodatki nadające im określone właściwości fizyczne. Mogą to być:
1.napełniacze;
2.plastyfikatory;
3.stabilizatory;
4.antyozonanty;
5.dodatki zmniejszające palność;
6.antystatyki;
7.barwniki;
8.dodatki przeciwścierne.
Podział polimerów:
Podział ze względu na pochodzenie
polimery syntetyczne - są to polimery pochodzące w 100% z syntezy chemicznej zaczynającej się od prostych monomerów
polimery naturalne - są to polimery wytwarzane w 100% przez organizmy żywe; są to m.in. celuloza, białka, kwasy nukleinowe.
polimery modyfikowane - są to polimery naturalne, które jednak zostały sztucznie zmodyfikowane chemicznie, zwykle w celu zmiany ich własności użytkowych np.: octan celulozy, białko modyfikowane, skrobia modyfikowana.