Fransızca “polymère”, Almanca ise “polymer” olarak geçen Türkçe’deki “polimer” kelimesi, tarihte ilk olarak 1830 yılında İsveçli bilim insanı Jöns Jakob Berzelius tarafından kullanılıyor. Polimer ifadesi Yunanca “poli” yani “çok” ve “meros” yani “pay, kısım” sözcüklerinin birleşiminden meydana geliyor. Kulağa her ne kadar oldukça yeni bir malzeme gibi geliyor olsa da, aslında polimer sınıfına giren selüloz, nişasta ya da kauçuk birçok doğal malzemenin eski tarihlerden beri kullanıldıklarını görüyoruz: Örneğin 1500’lü yıllarda Orta Amerika’da yaşayan Mayalar’ın doğal kauçuk ağaçlarından yapılan toplarla oynadığı tarihsel kayıtlardan biliniyor. Pristley kağıt üzerindeki yazıları silebildiği için “silgi” olarak adlandırılan doğal kauçuk malzemesinin 1770 civarında kullanıldığına dair kayıtlar da mevcut. Günümüze biraz daha yakın bir tarihe gelelim: 1839 yılında, Charles Goodyear doğal kauçuk malzemeye kükürt ilave ederek lastik yapım yöntemini keşfediyor ve yaptığı bu işlemin, doğal kauçuğun elastik özelliklerini ve tokluğunu geliştirdiğini görüyor. Daha sonraları “vulkanize kauçuk” olarak adlandırılacak olan “kükürtlü kauçuk” günümüzde hala yaygın olarak kullanılıyor.

Etilen moleküllerinin zincir yapısında dizilmesiyle elde edilen polietilen yapısı. (Kaynak: sihirlifasulyeler.com)

Polimerler, birbirlerine zincir misali eklenmiş karbon atomlarından ve bu karbon zincirlerine eklenen diğer elementlerden oluşuyorlar. Yukarıdaki görsel üzerinde bu zincirlerin şematik bir örneğini inceleyebilirsiniz. Bu tekil zincirlerin bir yün yumağı misali iç içe geçmesiyle ortaya çıkan polimer malzemeler, birçok farklı özellik sergileyecek şekilde üretilebiliyor. Örnek olarak çeşitli plastik ürünleri (termoplastik ve termoset), elyafları, elastomerleri, polimer tabanlı kaplamaları ve bazı yapışkanları göstermemiz mümkün.

Burada amacımız malzemelerin yapısı hakkında ayrıntılı bilgi vermek değil elbette ama yukarıda geçen bazı ifadeleri biraz daha açmamız faydalı olabilir. Termoplastikler, ısı ve basınç altında geri dönüştürülebiliyor. Ancak termosetleri geri dönüştüremiyoruz. Termoplastik malzemelere örnek olarak PVC, PE ve ABS gibi malzemeleri gösterebiliriz. Termoset malzemeler için ise epoksiler, fenolikler ve polyesterler örnek olarak gösterilebilir. Tüm zincir boyunca aynı monomer molekül tekrarlanıyorsa homopolimer, en az iki farklı monomerden oluşuyorsa kopolimer olarak adlandırıyoruz. Polimerler daha farklı şekillerde de sınıflandırılabiliyor. Mesela, doğada bulunup bulunmadıklarına bakarak doğal ya da sentetik olarak ayırabiliriz. Ya da fiziksel özellik ve şekillendirme kabiliyetlerine göre termoplastikler, elastomerler ve termosetler olarak da sınıflandırabiliriz. Bunlara ek olarak makroskobik yapılarına göre ise doğrusal, dallanmış, çapraz bağlı ve ağ yapılı polimerler olarak da gruplayabiliriz (aşağıdaki görsel).

Çeşitli polimer zincirlerinin şematik gösterimleri. (Kaynak: Muhendishane.org)

Bu farklı sınıflandırma yaklaşımları, aslında polimerlerin ne kadar farklı şekillerde sentezlenebildiklerinin bir göstergesi olarak değerlendirilebilir. Bu kadar farklı şekillerde elde edebildiğimiz bu malzeme elbette oldukça farklı özellikler de sergileyebiliyor. Bir sonraki sayfada, bu malzeme grubunun öne çıkan yönleri ve eksi tarafları üzerinde duracağız.