วิทยาศาสตร์พอลิเมอร์หรือวิทยาศาสตร์โมเลกุลขนาดใหญ่เป็นสาขาย่อยของวิทยาศาสตร์วัสดุที่เกี่ยวข้องกับพอลิเมอร์โดยเฉพาะพอลิเมอร์สังเคราะห์ เช่นพลาสติกและอีลาสโตเมอร์สาขาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ครอบคลุมนักวิจัยจากหลากหลายสาขาวิชา รวมถึง เคมีฟิสิกส์และวิศวกรรมศาสตร์

วิทยาศาสตร์สาขานี้ประกอบด้วยสาขาย่อยหลัก 3 สาขา ได้แก่:

• เคมีพอลิเมอร์หรือเคมีโมเลกุลขนาดใหญ่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ทางเคมีและคุณสมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์
• ฟิสิกส์ของพอลิเมอร์เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุพอลิเมอร์ และ การประยุกต์ใช้ ทางวิศวกรรมโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟิสิกส์ของพอลิเมอร์มุ่งที่จะนำเสนอคุณสมบัติทางกล ความร้อน อิเล็กทรอนิกส์ และแสงของพอลิเมอร์โดยสัมพันธ์กับฟิสิกส์พื้นฐานที่ควบคุมโครงสร้างจุลภาคของพอลิเมอร์ แม้ว่าจะมีต้นกำเนิดมาจากการประยุกต์ใช้ฟิสิกส์เชิงสถิติกับโครงสร้างสายโซ่^{[ 1 ]}แต่ปัจจุบันฟิสิกส์ของพอลิเมอร์ได้พัฒนาเป็นสาขาวิชาเฉพาะของตนเองแล้ว
• การวิเคราะห์ คุณสมบัติของพอลิเมอร์เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมี สัณฐานวิทยา และการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพที่สัมพันธ์กับพารามิเตอร์ด้านองค์ประกอบและโครงสร้าง

ตัวอย่างแรกของวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์สมัยใหม่คืองานของอองรี บราคอนโนต์ ในช่วงทศวรรษ 1830 อองรี ร่วมกับ คริสเตียน เชินไบน์และคนอื่นๆ ได้พัฒนาอนุพันธ์ของเซลลูโลส ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติทำให้เกิดวัสดุสังเคราะห์กึ่งสังเคราะห์ชนิดใหม่ เช่นเซลลูลอยด์และเซลลูโลสอะซิเตตคำว่า "พอลิเมอร์" ถูกบัญญัติขึ้นในปี 1833 โดยโยน์ส ยาคอบ เบอร์เซลิอุสแม้ว่าเบอร์เซลิอุสจะไม่ได้ทำอะไรมากนักที่จะถือว่าเป็นวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ในความหมายสมัยใหม่ก็ตาม ในช่วงทศวรรษ 1840 ฟรี ดริช ลูเดอร์สดอร์ฟและนาธาเนียล เฮย์เวิร์ดได้ค้นพบโดยอิสระว่าการเติมกำมะถันลงในยาง ธรรมชาติ ( โพลีไอโซพรีน ) ช่วยป้องกันไม่ให้วัสดุเหนียว ในปี 1844 ชาร์ลส์ กู๊ดเยียร์ได้รับสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาสำหรับการวัลคาไนซ์ยางธรรมชาติด้วยกำมะถันและความร้อน โทมัส แฮนค็อกได้รับสิทธิบัตรสำหรับกระบวนการเดียวกันในสหราชอาณาจักรเมื่อปีก่อนหน้า กระบวนการนี้ช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับยางธรรมชาติและป้องกันไม่ให้ละลายเมื่อได้รับความร้อนโดยไม่สูญเสียความยืดหยุ่น ทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้จริง เช่น ผลิตภัณฑ์กันน้ำได้ นอกจากนี้ยังอำนวยความสะดวกในการผลิตวัสดุยางดังกล่าวในทางปฏิบัติ ยางวัลคาไนซ์ถือเป็นผลิตภัณฑ์แรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์จากการวิจัยโพลิเมอร์ ในปี 1884 Hilaire de Chardonnetได้เริ่ม โรงงาน ผลิตเส้นใย สังเคราะห์แห่งแรก โดยใช้เซลลูโลส ที่สร้างใหม่ หรือวิสโคสเรยอนเพื่อใช้แทนไหมแต่เส้นใยชนิดนี้ติดไฟได้ง่ายมาก^{[ 2 ]}ในปี 1907 Leo Baekeland ได้คิดค้น พลาสติกสังเคราะห์ชนิดแรก ซึ่งเป็น เรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์ แบบ เทอร์ โมเซต ติงที่เรียกว่าเบคไลต์^{[ 3 ]}

แม้จะมีความก้าวหน้าอย่างมากในการสังเคราะห์พอลิเมอร์ แต่ธรรมชาติระดับโมเลกุลของพอลิเมอร์ก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจจนกระทั่งงานของเฮอร์มันน์ สเตาดิงเกอร์ในปี 1922 ^{[ 4 ]}ก่อนงานของสเตาดิงเกอร์ พอลิเมอร์เป็นที่เข้าใจกันในแง่ของทฤษฎีการรวมกลุ่มหรือทฤษฎีการรวมตัว ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากโทมัส เกรแฮมในปี 1861 เกรแฮมเสนอว่าเซลลูโลสและพอลิเมอร์อื่นๆ เป็นคอลลอยด์ซึ่งเป็นกลุ่มของโมเลกุลที่มีมวลโมเลกุลน้อยที่เชื่อมต่อกันด้วยแรงระหว่างโมเลกุลที่ไม่ทราบชนิดเฮอร์มันน์ สเตาดิงเกอร์เป็นคนแรกที่เสนอว่าพอลิเมอร์ประกอบด้วยสายโซ่ยาวของอะตอมที่ยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์งานของสเตาดิงเกอร์ใช้เวลากว่าทศวรรษจึงได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในวงการวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นผลงานที่ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี 1953

ยุคสงครามโลกครั้งที่สองถือเป็นจุดเริ่มต้นของอุตสาหกรรมโพลิเมอร์เชิงพาณิชย์ที่แข็งแกร่ง อุปทานของวัสดุธรรมชาติ เช่นไหมและยาง ที่จำกัดหรือถูกจำกัด ทำให้จำเป็นต้องเพิ่มการผลิตวัสดุสังเคราะห์ทดแทน เช่นไนลอน^{[ 5 ]}และยางสังเคราะห์^{[ 6 ]}ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การพัฒนาโพลิเมอร์ขั้นสูง เช่นเคฟลาร์และเทฟลอนได้ช่วยกระตุ้นอุตสาหกรรมโพลิเมอร์ให้เติบโตอย่างแข็งแกร่งอย่างต่อเนื่อง

การเติบโตของการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมสะท้อนให้เห็นถึงการก่อตั้งหลักสูตรการศึกษาและสถาบันวิจัยที่แข็งแกร่ง ในปี 1946 เฮอร์แมน มาร์คได้ก่อตั้งสถาบันวิจัยโพลิเมอร์ที่วิทยาลัยโพลีเทคนิคบรูคลินซึ่งเป็นศูนย์วิจัยแห่งแรกในสหรัฐอเมริกาที่อุทิศให้กับการวิจัยโพลิเมอร์ มาร์คยังได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้บุกเบิกในการจัดตั้งหลักสูตรและวิธีการสอนสำหรับสาขาวิทยาศาสตร์โพลิเมอร์^{[ 7 ]}ในปี 1950 ได้มีการก่อตั้งแผนก POLY ของสมาคมเคมีอเมริกันขึ้น และตั้งแต่นั้นมาก็เติบโตจนเป็นแผนกที่ใหญ่เป็นอันดับสองในสมาคมนี้ โดยมีสมาชิกเกือบ 8,000 คน เฟรด ดับเบิลยู บิลล์เมเยอร์ จูเนียร์ ศาสตราจารย์ด้านเคมีวิเคราะห์ เคยกล่าวไว้ว่า "แม้ว่าการขาดแคลนการศึกษาในวิทยาศาสตร์โพลิเมอร์จะค่อยๆ ลดลง แต่ก็ยังคงเห็นได้ชัดในหลายๆ ด้าน สิ่งที่น่าเสียดายที่สุดคือดูเหมือนว่ามันมีอยู่ ไม่ใช่เพราะขาดความตระหนักรู้ แต่เป็นเพราะขาดความสนใจ" ^{[ 8 ]}

2005 (เคมี) Robert Grubbs , Richard Schrock , Yves Chauvinสำหรับเมตาธีซิสของโอเลฟิน^{[ 9 ]}

2002 (เคมี) John Bennett Fenn , Koichi TanakaและKurt Wüthrichสำหรับการพัฒนาวิธีการระบุและวิเคราะห์โครงสร้างของโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่^{[ 10 ]}

2000 (เคมี) Alan G. MacDiarmid , Alan J. HeegerและHideki Shirakawaสำหรับผลงานเกี่ยวกับโพลิเมอร์นำไฟฟ้าซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาอิเล็กทรอนิกส์ระดับโมเลกุล^{[ 11 ]}

1991 (ฟิสิกส์) Pierre-Gilles de Gennesสำหรับการพัฒนาทฤษฎีทั่วไปของการเปลี่ยนเฟสด้วยการประยุกต์ใช้เฉพาะในการอธิบายการเรียงลำดับและการเปลี่ยนเฟสในพอลิเมอร์^{[ 12 ]}

พ.ศ. 2517 (เคมี) พอล เจ. ฟลอรีสำหรับผลงานด้านเคมีพอลิเมอร์เชิงทฤษฎี^{[ 13 ]}

พ.ศ. 2506 (เคมี) Giulio NattaและKarl Zieglerสำหรับการมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์พอลิเมอร์ ( ตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler-Natta ) ^{[ 14 ]}

พ.ศ. 2496 (เคมี) เฮอร์มันน์ สเตาดิงเกอร์ได้รับรางวัลสำหรับการมีส่วนร่วมในการทำความเข้าใจเคมีของโมเลกุลขนาดใหญ่^{[ 15 ]}

• รายชื่อวารสารวิชาการที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์