高分子材料とプラスチックの違い

ポリマーとプラスチックの大きな違いは、ポリマーには天然物と合成物があるのに対して、プラスチックは合成高分子...

ポリマーとプラスチックの大きな違いは、ポリマーには天然物と合成物があるのに対して、プラスチックは合成高分子であることです。

高分子は、共有結合によって互いにつながった多数の繰り返し単位を含む大きな分子である。高分子には大きく分けて、天然高分子と合成高分子がある。プラスチックは合成高分子である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ポリマーとは 3. プラスチックとは 4. 横並びの比較 - 表形式でのポリマーとプラスチック 5. まとめ

高分子材料は何ですか？

高分子とは、同一の構造単位を持つ高分子のことである。繰り返し単位は、ポリマーのモノマーである。これらのモノマーは、互いに共有結合して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。また、合成過程（重合）では、より長い高分子鎖が形成される。

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。モノマーが付加反応によって炭素原子間に二重結合を形成すると、ポリマーが合成される。これを付加重合体と呼ぶ。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こともある。このようなポリマーは、縮合系ポリマーである。

図01：ポリマーの構造の違い

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、高分子は、その中の繰り返し単位の数によって性質が異なる。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、合成高分子の用途も多岐にわたる。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。また、合成高分子の製造では、目的とする製品を得るために、プロセスを適切に制御する必要がある。高分子は、接着剤、潤滑剤、塗料、フィルム、繊維、プラスチック製品などとして使用されています。

プラスチックは何ですか？

また、プラスチックは分子量の大きい高分子である。プラスチックのモノマーには、天然のものと合成のものがあります。私たちは、石油化学製品からプラスチックを製造しています。したがって、プラスチックは合成高分子である。プラスチックには、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂があります。熱可塑性プラスチックは、熱を加えると柔らかくなり、冷やすと再び固まります。したがって、連続的に加熱・冷却することで、問題なく形状を変化させることができる（例：ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなど）。

しかし、熱硬化性ポリマーを加熱したり冷却したりすると、永久に硬化してしまうのです。熱を加えると成型できるが、再び熱を加えると分解してしまう（例：＊＊鍋の取っ手などに使うフェノール樹脂など）。

図02：ペットボトル

プラスチックは、ボトル、袋、箱、繊維、フィルムなど、さまざまな形で広く使用されています。プラスチックは耐薬品性に優れ、熱や電気を遮断する性質があります。プラスチックの種類によって強度が異なるが、重量は軽い。縮合反応や付加反応によって製造することができる。また、合成の過程でポリマー鎖同士の架橋が起こることもある。例えば、モノマーであるエチレンの付加反応により、ポリエチレンを製造することができます。CH2-という繰り返し単位を持つ。

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。ポリ塩化ビニル（PVC）は、モノマーがCH2=CH2Clである点でポリエチレンと似ているが、PVCは塩素原子を含んでいる点が異なる。ポリ塩化ビニルは硬く、**配管に有用である。しかし、プラスチックは分解ができないため、現在では非常に議論の多い問題です。その結果、地表に占める廃棄物の割合が増加しているのです。そこで、研究者たちはこの問題に注目し、その結果、リサイクル可能なプラスチックを合成することに成功したのです。