Un polimero può essere definito come una macromolecola che si forma unendo molecole più piccole, chiamate monomeri, attraverso legami covalenti.
È opportuno chiarire, dato che spesso vengono utilizzati in modo intercambiabile, la differenza tra un polimero e una plastica. Una plastica è un polimero che si deforma quando viene sottoposto a uno sforzo meccanico e non ritorna successivamente alla sua forma originale. Di conseguenza, si può affermare che tutte le plastiche sono polimeri, ma non tutti i polimeri sono plastiche.
Data la grande varietà di polimeri esistenti, questi possono essere classificati in molti modi: in base alla loro origine, alla loro struttura interna o alla classe di monomeri che li compongono, in base alle loro proprietà meccaniche o chimiche, oppure in base alle loro proprietà termiche, ecc.
Ad esempio, in base alla loro struttura, possiamo distinguere tra polimeri amorfi e semicristallini.
I polimeri amorfi sono polimeri privi di ordine nella loro struttura; mentre i polimeri semicristallini sono quelli che presentano regioni con un ordine periodico.
Tutti i polimeri che cristallizzano hanno una parte amorfa e una parte cristallina nella loro struttura, pertanto non si può parlare di polimeri cristallini, ma piuttosto di polimeri semicristallini.
La temperatura di transizione vetrosa (Tg) è quella alla quale le catene che costituiscono la parte amorfa dei polimeri acquisiscono mobilità. La temperatura di fusione (Tf o Tm) di un polimero è quella alla quale la parte cristallina di un polimero passa dallo stato solido a quello liquido con una viscosità maggiore o minore.
Una seconda classificazione può essere effettuata in base alla loro struttura chimica, distinguendo tra omopolimeri e copolimeri. Gli omopolimeri sono costituiti da un unico tipo di monomero, mentre i copolimeri sono materiali la cui struttura comprende diversi tipi di monomeri.
È possibile effettuare una terza classificazione dei polimeri in base al loro comportamento termico; si distingue quindi tra:
Polimeri termoplastici:
Si tratta di un gruppo di polimeri che, dopo essere stati sottoposti a calore e aver subito fusione o rammollimento, sono in grado di recuperare le loro proprietà originali, ovvero non subiscono alcuna trasformazione chimica.
In genere questi polimeri presentano una struttura lineare, pertanto non sono molto rigidi. Sono inoltre meno resistenti e presentano una bassa temperatura di fusione e una bassa durezza. Non sono buoni conduttori né termici né elettrici e sono solitamente solubili nei solventi organici. Esempi di questo tipo di polimeri sono il polietilene, il polipropilene, il PVC o le poliammidi.
Polimeri termostabili:
Si tratta di polimeri che presentano una struttura reticolata, formando una rete basata su legami covalenti. Questo tipo di polimero viene modellato solo al momento della formatura, poiché dopo questo primo raffreddamento la sua struttura non può più essere modificata mediante l'applicazione di calore o pressione. Le sue caratteristiche generali sono: elevata stabilità termica, rigidità e durezza. Inoltre, sono solitamente insolubili e fungono da isolanti sia termici che elettrici.