1. 단량체 (Monomer)
ㅇ 중합시 기본이 되는 단위체(mer)
- 중합체(Polymer)를 구성하는 반복 단위(repeat unit)의 분자 ☞ 중합 반복 단위 참조
2. 중합 (Polymerization)
ㅇ 2 이상의 작은 단위체(단량체)가 결합하여, 큰 분자량의 화합물을 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/고 분자`
. 몰질량이 1만 이상으로, 극히 많은 원자들로 이루어진, 거대한 분자
- 물질을 대상으로 할 때는, `폴리머 (고분자의 집합체)`
. 1 이상의 원자들이 공유결합으로 길게 연결된 집합체 물질
4. 고분자(폴리머)의 특징
ㅇ 각 분자 내 원자간 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 ☞ 아래 7.번항 참조
- 선형(linear), 고리형(cylcic/ring), 분기형/가지형(branched), 망형(network : 그물 구조)
ㅇ 결정 형태 유형
- `결정질`, `비결정질`, `둘 간의 혼합상`
ㅇ 가열 후 변형 유형
- 열 가소성, 열 경화성
5. 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 폴리머 (natural polymer) : 자연산 유기화합물로 만들어진 것 ☞ 유기 고분자 참조
- 나무,고무,면사,가죽,비단 등
- 생명체 내 단백질,탄수화물,핵산 등 ☞ 생체 분자 참조
ㅇ 합성 폴리머 (synthetic polymer) : 합성되어 만들어진 것
- 고분자 사슬의 길이가 각각 다른 개개의 고분자들이 섞여있는 혼합물
- 例) 플라스틱 (합성 수지), 인조 고무 (합성 고무), 기타 섬유 (합성 섬유) 물질 등
. 특히, 천연 폴리머가 아닌 대표적인 합성 폴리머로써, 비단을 모방한 나일론이 있음
ㅇ 공업적 분류 : (열적 성질 및 분자 구조 기반의 분류 방식)
- thermoplastics (열가소성) : 열가소성 플라스틱 (선형 또는 가지 구조)
. 폴리에틸렌(PE), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS) 등
- elastomer (탄성) : 탄성 수지 (고무 탄성체) (부드러운 그물 구조)
. 천연 고무, 합성 고무 등
- thermoset (열경화성) : 열경화성 수지 (딱딱한 그물 구조)
. 페놀 수지 등
ㅇ 고분자 생성 방식에 따른 구분
- 연쇄성장 고분자 (chain-growth polymer) or 첨가 고분자 (addition polymer)
. 고분자 사슬의 성장 말단에 단위체가 첨가되면서, 만들어짐
- 단계성장 고분자 (step-growth polymer) or 축합 고분자 (condensation polymer)
. 2개의 기능기를 가진 단위체가 결합하며, 물이나 HCl 같은 분자를 방출하면서, 형성됨
ㅇ 기능성 고분자
- 이온 교환 수지
- 고 흡수성 수지
- 생 분해성 수지
7. 고분자(폴리머)의 골격 구조 유형
ㅇ 선형 (linear)
- 사슬(chain)에서 양끝(two end) 존재
ㅇ 고리형 (cylcic/ring)
- 사슬에서 양끝 없음
ㅇ 분기형/가지형 (branched)
- 주 사슬의 특정 위치의 가지점(접합점,branch point)에 곁사슬(branch)이 있고,
- 가지의 수와 크기에 따라 성질이 결정됨
ㅇ 망형 (network : 그물 구조)
- 접합점에 여러 사슬이 서로 연결되는 3차원 구조를 갖음 (가교결합, crosslinking)
- 가교결합의 밀도에 따라 성질이 결정됨