Popis
Predmetom makromolekulovej chémie je štúdium fyzikálnej, biologickej a chemickej štruktúry, vlastností, zloženia a reakčných mechanizmov makromolekúl. Makromolekula je molekula pozostávajúca z jedného alebo viacerých typov opakujúcich sa “stavebných prvkov”. Tieto stavebné prvky sa nazývajú monomérne jednotky (monoméry). Makromolekulové látky sa nachádzajú bežne v prírode, patria medzi nepolysacharidy, proteíny, nukleové kyseliny a prírodný kaučuk. Vo veľkej miere sa vyrábajú aj syntetické polyméry, ktoré dnes tvoria podstatnú časť používaných makromolekulových zlúčenín, a ktoré sa bežne nazývajú polymérmi. Tieto, najmä vo forme plastov, majú obrovský technologický význam a používajú sa na výrobu množstva druhov tovarov, od častí automobilov po domáce spotrebiče. Je to dané tým, že polyméry sa vyrábajú z lacných a dostupných surovín a môžu nielen nahrádzať mnohé klasické materiály (kovy, keramiku, sklo, drevo, vlnu, kožu, prírodný kaučuk a pod.), ale môžu mať často veľmi odlišné vlastnosti, vhodné pre nové aplikácie. Keďže polyméry možno v porovnaní s inými materiálmi veľmi ľahko spracovávať, napríklad tvarovaním za tepla, extrúziou, vstrekovaním, lisovaním či vyfukovaním, umožňujú efektívnu a lacnú výrobu predmetov hromadnej spotreby.
Ak sa vrátime do histórie, polyméry ľudstvo využívalo od nepamäti. Medzi prírodné polyméry patria šelak (polyesterová živica získavaná z výlučkov hmyzu), pancier korytnačky alebo rohy (keratín), rovnako ako živica ihličnatých stromov (terpény) a jantár, ktorý predstavuje mineralizovaný zvyšok treťohornej živice. Tieto materiály boli spracovávané už v dávnej minulosti na rôzne úžitkové predmety alebo šperky. Šelak sa používal až do 70-tych rokov 20-teho storočia na výrobu gramofónových platní. V súčasnosti sa využíva na povrchovú úpravu cukríkov, prípadne impregnáciu ovocia a zeleniny pre zachovanie čerstvosti.
Prírodné polyméry sa začali chemicky modifikovať v 19. storočí a získavali sa tak mnohé nové materiály. Najznámejší z nich bol vulkanizovaný kaučuk, strelná bavlna a celuloid. Prvým synteticky vyrábaným polymérom – termoplastom bol celuloid (r.1870), po ňom nasledovalo syntetické vlákno – syntetický hodváb známy ako viskóza (r.1894). Prvý priemyselne vyrábaný reaktoplast tzv. bakelit bol vyvinutý v r.1907. Napriek tomuto vývoju nedošlo v polymérnom priemysle pred druhou svetovou vojnou k významnejším zmenám. V tom čase boli dostupné prírodné produkty a nebola ani požiadavka na nové materiály. Keď však svet upadol do vojny, prerušili sa dodávky prírodných zdrojov latexu, hodvábu a iných materiálov, a preto sa zvýšil dopyt po nových syntetických materiáloch. V tých časoch prichádza nylon, akryláty, neoprén, syntetické kaučuky, polyetylén a ďalšie polyméry, ktoré úspešne nahradili chýbajúce prírodné materiály. Odvtedy sa priemysel polymérov stal jedným z najrýchlejšie sa rozvíjajúcich priemyslov vo svete. V súvislosti s nárastom spotreby, a tým aj výroby najmä plastických materiálov z fosílnych zdrojov sa svet dostal do problémov s ich likvidáciou po využití. Vznikajú problémy s ich hromadením, keďže sú ťažko rozložiteľné v životnom prostredí. Preto sa výroba progresívnych polymérov orietuje na obnoviteľné zdroje, pričom výhodou je, ak sú zároveň tieto polyméry biodegradovateľné.
