Când un polimer este realizat prin legarea unui singur tip de moleculă mică, sau monomer, se numește homopolimer. Atunci când două tipuri diferite de monomeri sunt unite în același lanț polimeric, polimerul se numește copolimer. Să ne imaginăm acum doi monomeri, pe care îi vom numi A și B. A și B pot fi transformați într-un copolimer în mai multe moduri diferite.
Când cei doi monomeri sunt aranjați în mod alternativ, polimerul se numește, bineînțeles, copolimer alternativ (mai jos). Un fapt interesant despre acest tip este că raportul dintre cei doi monomeri este exact 1:1. Cu toate acestea, foarte puține copolimerizări dau acest tip de structură.
Într-un copolimer aleator, cei doi monomeri se pot succeda în orice ordine (figura de mai jos). Raportul dintre monomerii încorporați în copolimer este rezultatul unei combinații între proprietățile monomerilor, condițiile de polimerizare și conversia polimerizării, pentru a numi câteva variabile. De exemplu, dacă cei doi monomeri nu au exact aceeași reactivitate, atât cu celălalt comonomer, cât și cu propriii monomeri, raportul din produs NU va fi exact 1 la 1. De fapt, în cele mai multe cazuri nu este, iar acest lucru are ca rezultat o modificare a compoziției copolimerului pe măsură ce reacția avansează. La început, monomerul mai reactiv este încorporat mai mult decât cel mai puțin reactiv.
Dar lucrurile se schimbă pe măsură ce monomerii se epuizează și concentrația celui mai reactiv scade mai repede/mai mult decât cea a celui mai puțin reactiv. Lucrurile se echilibrează la un anumit raport al concentrațiilor, dând un polimer care are o compoziție de aproximativ 1 la 1. Dar acum există mai puțină cantitate din cel mai reactiv, astfel încât acesta se consumă mai repede pe măsură ce reacția continuă, ceea ce face ca raportul dintre concentrații să se modifice și mai mult până când este prezent în mare parte doar monomerul mai puțin reactiv. Copolimerii obținuți în acest moment vor avea o cantitate mai mare de monomer mai puțin reactiv. Deși puteți măsura o compoziție „medie” a monomerilor din produsul final (folosind RMN sau FTIR sau o altă metodă), compoziția lanțurilor individuale poate fi (va fi) mult diferită de această medie. Și iată care este partea interesantă: combinația totală a tuturor acestor lanțuri copolimerice, variate ca și compoziție, determină proprietățile finale ale materialului realizat. Deci, așa cum se spune în zilele noastre: „Este complicat…”
Într-un copolimer bloc, toți monomerii de un anumit tip sunt încorporați împreună într-o parte a lanțului, iar apoi toți ceilalți reacționează într-un fel. Un copolimer bloc poate fi considerat ca fiind doi homopolimeri uniți la unul dintre capete (mai jos). Nu este surprinzător faptul că nu este ușor sau ieftin să faci un astfel de copolimer, așa că, de fapt, nu există multe exemple comerciale.
Un copolimer bloc pe care îl cunoașteți foarte bine, adică dacă purtați pantofi, este cauciucul SBS. Este folosit pentru tălpile pantofilor și pentru benzile de rulare ale anvelopelor, de asemenea. „Blocky” înseamnă că are unele dintre caracteristicile unui copolimer bloc adevărat, dar nu este la fel de uniform în compoziție.
Când lanțurile unui polimer din monomer B sunt grefate pe un lanț de polimer din monomer A, avem un copolimer grefat (vezi figura). Există mai multe moduri de a face acest lucru: grefare din; grefare pe; grefare pe; sau modul cel mai controlat de a folosi un „macromonitor”. Ce spuneți? Da, sună puțin ciudat, dar vorbim despre un lanț lung de polimeri cu o singură grupare funcțională la capăt, care poate reacționa cu moleculele mici de comonomeri prezente pentru a da structura grefată.
Un tip de copolimer grefat comercial este polistirenul cu impact ridicat, sau pe scurt HIPS. Este o coloană vertebrală de polistiren cu lanțuri de polibutadienă grefate pe coloana vertebrală. Polistirenul conferă rezistență materialului, dar lanțurile cauciucate de polibutadienă îi conferă reziliență pentru a-l face mai dur și mai puțin fragil.
 |
Întoarceți la Directoratul de nivel trei |
|
Întoarceți la Directoratul Macrogalleria |
.