고분자(polymer)의 분류

분류

산출에 따른 분류 고분자가 어떻게 생성되는가에 따른 분류로 자연적으로 만들어지는 천연고분자와 인위적으로 중합하 여 만들어지는 합성고분자로 분류될 수 있다. 자연히 생성되는 천연고분자중 유기천연 고분자로는 Cellulose, Protein, Rubber, 고무나무에서 수액의 채취 녹말, Silk 등이 있으며, 무기천연고분자로는 석면, 흑연, 다이아몬드, Asphalt, 호박 등이 있다. 인위적으로 만들어지는 합성고분자중 유기 합성고분자로는 나이론, 아크릴, 합성고무, 실리콘수지 등이 있으며, 무기합성고분자는 Polysilicate, Polysulfurnitride, graphite 등을 들 수 있다.  

형상에 따른 분류 

고분자는 그 형상에 따라 선상(선형) 고분자, 분지 고분자, 그리고 망상 고분자로 대별되며, 선상고분 자는 그 구조가 가장 규칙적이고 단순하여 물성제어가 용이하므로 고분자 재료로 가장 고품질의 제품을 제조할 수 있으며, 따라서 섬유고분자로서 사용도 가능하다. 한편, 분지 고분자는 일반적으로 분지가 불규칙하고 구조가 복잡하여 물성제어가 어렵고 품질이 낮아 정밀한 제품을 제조하는데는 한계가 있으나, 경우에 따라서 선형고분자의 기능을 보완하기 위하여 의도 적으로 분지화 하는 경우도 있다. 망상 고분자는 일종의 가교고분자로써 덩어리(bulk)상으로 중합되어 고분자 주쇄간에 가교가 형성된 후에는 강도와 탄성을 강화하는데 유리하나, 제조시 물성제어와 한번 형성된 재료의 성형가공이 어렵다. (a) 선상고분자 ( Linear polymers ) 2 개의 관능기만을 가진 단량체에 의해 중합된 것으로 한 줄로 연결되어 선형 일차원 고분자이다. 

분지고분자 ( Branched polymers ) 3 개 이상의 관능기를 가지는 단량체가 포함되어 중합된 것으로 가지형의 측쇄가 달린 2 차원 고분자이다. 분지고분자는 물성의 보완을 위하여 의도적으로 중합하는 경우도 있으나, 대개는 중합과정의 부반응 으로 인하여 생성되어진다. 그러므로 그 용도에 따라 대개 저가 저품질의 재료용으로 적합하게 사용된 다.  

망상고분자 ( Network polymers ) 3 개 이상의 관능기를 가지는 단량체가 포함되어 중합된 것으로 주쇄간에 가교가 일어나 모든 고분자가 일차결합으로 연결된 그물 모양의 3 차원 고분자이다.  

사다리형 고분자 ( Ladder polymers ) 일종의 가교 고분자로써 단지 가교가 이웃하는 두 주쇄 사이에 일차결합인 가교가 형성된 고분자이다. 이러한 고분자는 이중으로 연결된 구조로 인하여 그 유연성이 매우 떨어지게 되고, 따라서 고강도, 고탄성 및 내열성을 나타내는 재료로 유용하나, 반면에 그와 같은 물성으로 인하여 성형가공이 어렵게 된다. 실용적으로 적절한 가공성을 부여하기 위하여 부분적으로 이중 구조를 해체한 오른편 그림과 같은 구조도 역시 사다리형 고분자의 분류에 속한다. 실제 이런 종류의 고분자는 유연성은 매우 낮으나, 고강도, 고탄성 및 고내열성이 우수하므로 경량 고강도 복합재료의 강화섬유용 고분자로 많이 이용되고 있다. 

별형 고분자 ( Starburst polymers ) 한 점을 기준으로 여러 개의 분지로 뻗어나가는 모양을 가진 고분자로 분지점이 여러 군데서 나타나는 경우를 포함하여 다양 한 형태가 있으며, 결국 최종적으로 성장한 거시적 모양은 구형 (sphere)이 된다. •

고리형 고분자 ( Cyclo polymers ) 목걸이의 금속고리 사슬에서처럼 강도(tenacity)와 유연성이라는 서로 상반되는 물성을 동시에 가지게 하기 위해 고안된 미래형 고분자 구조이다.  

출처: 한국과학기술연구원