중합체

중합체 (重合體, polymer)는 그리스어의 poly (많은)와 meros (부분)에서 유래한 용어로, 작고 반복적인 단위체 (單量體, monomer)들이 화학적으로 결합하여 형성된 거대 분자 (macromolecule)를 의미한다. 일반적으로 분자량이 수천에서 수백만 단위에 이르는 고분자를 지칭한다.

정의 및 특성:

중합체는 단위체의 종류, 배열 방식, 분자량, 분자량 분포, 사슬 구조 (선형, 가지형, 가교 구조) 등에 따라 다양한 물리적, 화학적 특성을 나타낸다. 이러한 특성은 중합체의 기계적 강도, 열적 안정성, 용해도, 점탄성 등에 영향을 미치며, 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있는 잠재력을 제공한다.

분류:

• 생성 방법에 따른 분류:
  • 첨가 중합체: 단위체가 첨가 반응을 통해 직접 연결되어 형성되는 중합체. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 대표적이다.
  • 축합 중합체: 단위체가 결합하면서 물과 같은 작은 분자가 제거되는 축합 반응을 통해 형성되는 중합체. 폴리에스터, 폴리아미드 (나일론) 등이 대표적이다.
• 기원에 따른 분류:
  • 천연 중합체: 자연적으로 생성되는 중합체. 셀룰로스, 단백질, DNA, 고무 등이 대표적이다.
  • 합성 중합체: 인공적으로 합성되는 중합체. 폴리에틸렌, 폴리염화비닐 (PVC), 폴리스티렌 등이 대표적이다.
• 열적 성질에 따른 분류:
  • 열가소성 수지: 가열하면 부드러워지고 냉각하면 다시 단단해지는 성질을 가진 중합체. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 대표적이다. 반복적으로 가열 및 냉각이 가능하다.
  • 열경화성 수지: 가열하면 경화되어 고체가 되는 성질을 가진 중합체. 에폭시 수지, 페놀 수지 등이 대표적이다. 한번 경화되면 다시 가열해도 원래 상태로 돌아가지 않는다.

활용:

중합체는 플라스틱, 고무, 섬유, 접착제, 코팅제 등 다양한 형태로 일상생활 및 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 특히 최근에는 생체 적합성 중합체, 전도성 중합체, 고흡수성 중합체 등 첨단 기술 분야에 적용될 수 있는 기능성 중합체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

관련 용어:

• 단량체 (Monomer)
• 올리고머 (Oligomer)
• 고분자 (Macromolecule)
• 중합 반응 (Polymerization)
• 분자량 (Molecular weight)
• 점탄성 (Viscoelasticity)