중합과 고분자
중합반응
중합반응은 작은 분자 단위인 단량체(monomer)들이 화학 결합을 통해 반복되는 사슬 형태의 고분자(polymer)를 형성하는 화학 반응입니다. 크게 **첨가중합(라디칼 중합, 음이온·양이온 중합 포함)**과 **축합중합(축합반응을 통해 부산물 생성)**으로 나뉘며, 고분자의 성질과 구조를 결정하는 핵심 과정입니다
고분자의 구조
고분자는 분자의 반복 단위에 따라 직선형, 가지형, 망상형 등 다양한 구조를 가질 수 있습니다. 구조에 따라 결정성, 용융점, 기계적 성질 등이 달라지며, 예를 들어 선형 고분자는 결정화가 가능하지만 가지형은 그렇지 않을 수 있습니다. 구조는 용도에 직접적인 영향을 미칩니다.
고분자의 물성
고분자는 일반적으로 인장 강도, 연신율, 내열성, 투과성 등 다양한 물리적 특성을 갖습니다. 예를 들어 폴리에틸렌은 유연하고 내충격성이 강한 반면, 폴리스티렌은 단단하지만 깨지기 쉽습니다. 물성은 고분자의 분자량, 결정도, 가공 방식에 따라 달라집니다.
고분자의 종류
고분자는 천연 고분자와 합성 고분자로 나뉩니다. 천연 고분자에는 셀룰로오스, 천연고무, 단백질 등이 있으며, 합성 고분자는 플라스틱(폴리프로필렌, PVC 등), 섬유(나일론, 폴리에스터), 고무(합성 고무) 등으로 다양하게 활용됩니다. 각각의 용도에 맞는 고분자 선택이 중요합니다.
응용 분야
고분자는 일상 생활 전반에 걸쳐 활용됩니다. 의료용 소재(인공 장기, 봉합 실), 포장재, 건축 자재, 전자소재, 섬유, 자동차 부품 등에서 사용되며, 최근에는 생분해성 플라스틱, 전도성 고분자, 스마트 소재 등 차세대 고분자 소재로도 각광받고 있습니다.