ポリエチレン、ポリプロピレン

高分子とは、同じ構造単位が繰り返された大きな分子のことです。この繰り返し単位をモノマーと呼びます。これらのモノマーは、共有結合で互いに結合し、ポリマーを形成する。分子量が大きく、1万個以上の原子で構成されている。重合とも呼ばれる合成工程では、より長いポリマー鎖を得ることができる。高分子は、その合成方法によって大きく2種類に分けられる。カーボンモノマーは、その間に二重結合の付加反応が起これば合成可能である。このようなポリマーは、付加ポリマーと呼ばれる。重合反応の中には、2つのモノマーが結合する際に、水のような小さな分子が取り除かれるものがあります。このようなポリマーは、縮合系ポリマーである。ポリマーの物理的・化学的性質は、モノマーのそれとは大きく異なる。また、ポリマーの繰り返し単位の数によって、その性質が異なる。自然環境には数多くの高分子が存在し、非常に重要な役割を担っています。また、合成高分子はさまざまな用途に使用されています。合成高分子には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ゴムノキなどがある。合成高分子を製造する場合、目的とする製品を得るために製造工程を厳密に管理する必要がある。ポリエチレンやポリプロピレンは分解されにくいため、現在では大きな話題となっています。廃棄物に占める割合は大きく、その結果、地球表面での量も増えています。この問題は研究者の注目を集め、リサイクル可能なプラスチックが合成されるようになりました。

ポリエチレン

現在、世界で最も多く使われているプラスチックです。ポリエチレンは、エチレンを原料とする高分子です。エチレンは、2つの炭素原子が二重結合で結ばれている。各炭素に2個の水素原子が結合している。重合が起こると、2つのエチレン分子の2つの炭素原子の間に二重結合が切れ、新しいシグマ結合が発生する。つまり、ポリエチレンはモノマーであるエチレンの付加反応によって製造されるのである。その繰り返し単位は-CH2-CH2-である。そのため、長鎖の炭素原子からなる非常にシンプルな構造を持っている。合成ポリエチレンは、重合方法によって、その性質が変化することがあります。直鎖状であることもあれば、分岐していることもある。分岐ポリエチレンは簡単**で、はるかに安価です。しかし、直鎖状ポリエチレンに比べると強度はかなり低い。ポリエチレンは、ボトルやバッグ、玩具などに使用されています。

ポリプロピレン

また、ポリプロピレンもプラスチックポリマーの一種です。プロピレンは3つの炭素原子のうち1つに二重結合している。ポリプロピレンは、プロピレンガスから触媒（塩化チタンなど）の存在下で製造される。製造が容易で、高純度なものを作ることができます。ポリプロピレンは軽量である。クラック、酸、有機溶剤、電解質に対して高い耐性を有しています。また、融点が高く誘電特性に優れ、無毒である。ポリプロピレンは高い経済価値を持つ。パイプ、容器、家庭用品、包装、自動車部品などに使用されています。