Was sind die Unterschiede zwischen Harzen und Polymeren?

In Bezug auf die Chemie unterscheiden sich Harze und Polymere, da Harze Verbindungen sind, während Polymere Makromoleküle sind. Die Molekulargewichte von Harzen und Polymeren sind ebenfalls unterschiedlich; Harze sind kleiner als Polymere. Im Allgemeinen ist das Molekulargewicht das Gewicht eines Moleküls einer Substanz im Verhältnis zum Gewicht eines Atoms der am häufigsten vorkommenden Art des Elements Kohlenstoff. Alle Harze und Polymere bestehen aus kettenartigen Molekülen, obwohl Polymere längere Ketten aufweisen als Harze. Sowohl Harze als auch Polymere können jedoch natürlich oder synthetisch vorkommen, obwohl Polymere durch ein bestimmtes Verfahren gebildet werden, das Polymerisation genannt wird.

Harze können zu festen Materialien geformt oder zu Fäden versponnen werden, da sie dünne, kontinuierliche Filme bilden können. Sie können dicke, viskose Flüssigkeiten oder harte, spröde Feststoffe sein. Die Löslichkeit von nur wenigen Harzen in Wasser macht sie in Bereichen nützlich, in denen die Wasserbeständigkeit wichtig ist. Harze, die nur als natürlich verfügbare Verbindungen bekannt sind, haben eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung und verschiedene Anwendungen.

Naturharze werden aus pflanzlichen Quellen als Exsudate von lebenden Bäumen gewonnen. Beispiele sind Myrrhe und Aloe, die in Weihrauch, Medikamenten und Parfums verwendet werden. Kunstharze sind technologische Produkte des 20. Jahrhunderts. Beispielsweise hat die Modifizierung von Cellulose, einem komplexen Kohlenhydrat, das während des Ersten Weltkriegs zur Herstellung von rauchfreiem Schießpulver verwendet wurde, zur Herstellung eines filmbildenden Harzes geführt. Dieses Harz ist extrem entflammbar, weist jedoch bemerkenswerte Eigenschaften auf, darunter Haltbarkeit und schnelles Trocknen in Farben, Tinten und Holzbeschichtungen.

Während des Zweiten Weltkriegs gab es eine hohe Nachfrage nach Synthesekautschuk, die zur Entwicklung von Kunstharzen wie Latex führte. Andere synthetische Harze wurden in späteren Jahren entwickelt, einschließlich Vinyltoluol, Urethane und Polystyrol. Diese Harze haben besondere Eigenschaften als Kunststoffe, Folien oder Beschichtungen. Einige Harze, die auch im Militär verwendet wurden, wie Acrylharze, wurden ebenfalls für die allgemeine Verwendung verfügbar. Sie sind stabil und langlebig als alternative Lackbindemittel und als Ersatz für Autolacke und Lebensmittelverpackungen.

Unterdessen sind Polymere eine Kombination aus Tausenden kleinerer Moleküle, die als Monomere bezeichnet werden. Beispielsweise können Tausende von Ethylenmolekülen, ein Monomer, miteinander verbunden werden, um ein Polymer zu bilden, das als Polyethylen bezeichnet wird. Polymere kommen üblicherweise in der Natur vor, obwohl synthetische Polymere auch als Basis für alle synthetischen Fasern und Kunststoffe entwickelt wurden und linear, verzweigt oder vernetzt aufgebaut sind.

Lineare Polymere wie Polyvinylchlorid und Nylon bestehen aus langen einfachen Monomerketten. Einige lineare Polymere sind elastisch, weil sie geknickte Ketten haben, die sich ausdehnen und infolge der Aufhebung der Kraft zurückspringen können. Die kürzeren Ketten von verzweigten Polymeren sind entlang der Hauptketten gebunden. Vernetzte Polymere sind aufgrund der Kettenglieder härter und weniger flexibel.