Ein Polymer kann als ein Makromolekül definiert werden, das durch die Verbindung kleinerer Moleküle, der so genannten Monomere, durch kovalente Bindungen entsteht.
Da die Begriffe häufig synonym verwendet werden, ist es wichtig, den Unterschied zwischen einem Polymer und einem Kunststoff zu klären. Ein Kunststoff ist ein Polymer, das sich nach mechanischer Beanspruchung verformt und anschließend nicht wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Man kann also sagen, dass alle Kunststoffe Polymere sind, aber nicht alle Polymere sind Kunststoffe.
Aufgrund der großen Vielfalt der existierenden Polymere können sie auf viele Arten klassifiziert werden: nach ihrer Herkunft, nach ihrer inneren Struktur oder der Art der Monomere, aus denen sie bestehen, nach ihren mechanischen oder chemischen Eigenschaften oder nach ihren thermischen Eigenschaften usw.
Nach ihrer Struktur kann man zum Beispiel zwischen amorphen und teilkristallinen Polymeren unterscheiden.
Amorphe Polymere sind Polymere, die keine Ordnung in ihrer Struktur aufweisen, während teilkristalline Polymere Polymere sind, die Bereiche mit einer periodischen Anordnung aufweisen.
Alle Polymere, die kristallisieren, haben einen amorphen und einen kristallinen Teil in ihrer Struktur, so dass man nicht von kristallinen Polymeren, sondern von teilkristallinen Polymeren sprechen kann.
Die Glasübergangstemperatur (Tg) ist die Temperatur, bei der die Ketten, aus denen der amorphe Teil der Polymere besteht, beweglich werden. Die Schmelztemperatur (Tf oder Tm) eines Polymers ist die Temperatur, bei der der kristalline Teil eines Polymers von einem festen Zustand in eine Flüssigkeit mit höherer oder niedrigerer Viskosität übergeht.
Eine zweite Klassifizierung kann auf der Grundlage ihrer chemischen Struktur vorgenommen werden, die in Homopolymere und Copolymere unterteilt werden kann. Homopolymere sind solche, die nur aus einer Art von Monomer bestehen, während Copolymere solche Materialien sind, deren Struktur aus verschiedenen Arten von Monomeren zusammengesetzt ist.
Eine dritte Klassifizierung der Polymere kann auf der Grundlage ihres Verhaltens in Gegenwart von Wärme vorgenommen werden:
Thermoplastische Polymere:
Dies ist die Gruppe der Polymere, die nach dem Erhitzen und Schmelzen oder Erweichen in der Lage sind, ihre ursprünglichen Eigenschaften wieder anzunehmen, d. h. sie verändern sich chemisch nicht.
Diese Polymere haben im Allgemeinen eine lineare Struktur und sind daher nicht sehr steif. Sie sind auch weniger widerstandsfähig und ihre Schmelztemperatur und Härte sind niedrig. Sie sind keine guten Wärme- oder Stromleiter und oft in organischen Lösungsmitteln löslich. Beispiele für solche Polymere sind Polyethylen, Polypropylen, PVC oder Polyamide.
Duroplastische Polymere:
Es handelt sich um Polymere mit einer vernetzten Struktur, die ein auf kovalenten Bindungen basierendes Netzwerk bilden. Diese Art von Polymeren wird nur bei der Formgebung geformt, da ihre Struktur nach der ersten Abkühlung nicht mehr durch Wärme oder Druck verändert werden kann. Ihre allgemeinen Eigenschaften sind: hohe thermische Stabilität, Steifigkeit und Härte. Darüber hinaus sind sie oft unlöslich und sowohl thermisch als auch elektrisch isolierend.