Polymerketten sind große Moleküle oder Makromoleküle, die aus vielen miteinander verbundenen Monomeren bestehen. Ein Monomer ist eine einzelne Einheit eines Moleküls, beispielsweise Aminosäuren und Nukleotide. Mono bedeutet eins und poly bedeutet viele, was bedeutet, dass viele Monomere in einer Kette vorhanden sind. Um eine Polymerkette oder ein Polymer herzustellen, können die miteinander verbundenen Monomere gleich oder ähnlich sein.
Wenn der Begriff Poly verwendet wird, um eine Polymerkette zu beschreiben, bezieht er sich auf eine sehr große Anzahl von Monomeren. In einem einzigen Polymer können Tausende oder sogar Millionen von Monomeren enthalten sein. Nicht alle Moleküle können sich zu Ketten verbinden. Wasser ist ein Beispiel für ein Monomer, das sich nicht zu einer Kette verbindet, selbst wenn es viele Wassermoleküle gibt.
Eine Reihe unterschiedlicher Eigenschaften einer Polymerkette bestimmen das Verhalten des Polymers als Molekül und auch wie es mit anderen Molekülen wechselwirkt. Das erste Merkmal, das verwendet wird, um Ketten zu gruppieren, ist die Art der Monomere, die das Rückgrat des Polymers bilden. Besteht eine Polymerkette nur aus einem Typ von sich wiederholenden Monomeren, spricht man von einem Homopolymer, enthält sie verschiedene Untereinheiten, spricht man von einem Copolymer. Der Name jeder Kette leitet sich oft vom Monomerrückgrat ab, zum Beispiel ist DNA ein Polynukleotid.
Wenn Polymere gebildet werden, können sie ein lineares Rückgrat oder ein verzweigtes Rückgrat aufweisen. Lineare Ketten haben die einfachste Struktur, da sie nur aus einer langen Kette von Monomeren bestehen, die ohne Verzweigungen miteinander verbunden sind. Ein Ringpolymer ist eine spezielle Art von linearem Polymer, bei dem das Rückgrat keine Verzweigungen aufweist, sondern einen Ring bildet, anstatt einen diskreten Anfang und ein separates Ende zu haben. Verzweigte Ketten haben ein Rückgrat, von dem Seitenketten abzweigen. Diese Arten von Polymerketten können ziemlich komplex sein und umfassen Strukturen wie Leitern, Dendrons und Sternpolymere.
Die Länge des Rückgrats ist ein integrales Merkmal, das die physikalischen Eigenschaften einer Polymerkette bestimmt. Die Länge oder Anzahl der Monomere beeinflusst eine Reihe unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften des Polymers. Mit zunehmender Kettenlänge steigen die Schmelz- und Siedetemperaturen, die Viskosität wird erhöht und die Mobilität nimmt ab. Mit zunehmender Länge besteht auch eine höhere Wahrscheinlichkeit von Wechselwirkungen innerhalb der Moleküle der Kette. Diese Veränderungen führen zu einer stärkeren Kette, die sich weniger verformt oder auseinanderbricht und besser in der Lage ist, ihre Position zu halten.
Die unterschiedlichen Eigenschaften und physikalischen Eigenschaften von Polymerketten machen sie besonders für industrielle Anwendungen so interessant. Es gibt viele gängige Beispiele sowohl für natürlich vorkommende als auch für industriell hergestellte Polymerketten. Natürlich vorkommende Polymere umfassen DNA und RNA, Seide, Stärke, Zellulose und Gummi. Zu den gängigen industriell hergestellten Polymeren gehören Polyester, Nylon und die vielen Arten von Kunststoffen, die es gibt