Un polimer obișnuit este o moleculă lungă și continuă constând din părți mai mici separate interconectate - monomeri. Dacă o macromoleculă este formată din mai multe tipuri diferite de molecule unice, atunci acesta este un copolimer care combină doi sau mai mulți compuși diferiți.
Ele pot fi clasificate în funcție de structura și metoda de sinteză.
Copolimeri obișnuiți
Cel mai simplu și mai ușor de înțeles tip. Într-o macromoleculă cu structură regulată, monomerii alternează uniform: 1-2-1-2-1-2… În ceea ce privește proprietățile lor, copolimerii obișnuiți sunt semnificativ superiori celor neregulați: sunt mai stabili termic și au o mai bună stare fizică și mai bună. proprietăți mecanice (elasticitate, rezistență etc.). Caracteristica generală a unui copolimer, de regulă, constă în proprietățile polimerilor omogene corespunzători și se află undeva la mijloc între ei. Metoda predominantă de obținere este copolicondensarea: atunci când două molecule de monomeri diferite sunt combinate, se eliberează o moleculă de apă.
Cei mai importanți polimeri din industrie au tocmai structura stereoregulată. Cel mai adesea acestea sunt copolimeri sintetici-cauciucuri,constând din butadienă și unul sau mai mulți alți monomeri:
- Cauciucul stiren-butadien este un produs de policondensare al butadienei și stirenului (vinilbenzen).
- Cauciuc nitril butadienă - există varietăți de structuri atât neregulate, cât și obișnuite (cele din urmă, desigur, sunt mult mai bune ca calitate). Monomerul este format din molecule de butadienă și acrilonitril.
- Copolimerul stiren-acrilic este rezultatul policondensării stirenului și metacrilatului, un tip obișnuit de polimer.
Fibrele sunt un caz special de copolimeri obișnuiți.
Fibre
Fibre - polimeri obținuți prin sinteză organică pentru utilizare în industria textilă. Așa-numitele țesături sintetice sunt fabricate din fibre sintetice. Se deosebesc de cele naturale prin calitati mecanice mai bune (ne-sifonare, rezistenta, rezistenta la uzura, rezistenta la diverse deformari). Unele fibre sintetice sunt copolimeri:
- nylonul este un produs de policondensare al hexametilendiaminei și acidului adipic;
- lavsan este un monomer care constă din etilenglicol condensat și acid tereftalic.
Copolimeri aleatori
Se obțin în același mod cu diferența că în structura rezultată monomerii nu au o ordine strictă de alternanță, ci sunt aranjați aleatoriu. În acest caz, ei nu notează forma generală a noului monomer, ci indicăprocentul de molecule de fiecare tip. Adesea, un copolimer aleatoriu poate avea doi sau trei monomeri principali și încă câțiva, al căror conținut variază de la 1-5% - aceștia sunt utilizați pentru stabilizare și alte mici ajustări ale proprietăților polimerului.
Primul cauciuc artificial avea o structură neregulată. Singurul monomer - butadiena - se afla în lanț în diferite configurații; a existat o alternanță aleatorie a izomerilor săi cis și trans, în timp ce cauciucul natural conține aproape doar cis-butadienă.
Acum majoritatea cauciucurilor sintetice cu aditivi sunt copolimeri aleatori. Acestea sunt cauciucuri fluorurate, cauciuc butilic, constând din izobutilenă copolimerizată și izopren 1-5%, cauciucuri cu adaos de clorură de vinil, stiren, acrilonitril și alți compuși care formează polimeri. Există și un astfel de polimer, numit cauciuc, dar care nu conține butadienă sau izopren în compoziția sa. Este un copolimer din polipropilenă și polietilenă, cauciuc etilenă-propilenă. Constă, după cum ați putea ghici, din monomeri ai etilenei și propilenei, care conțin între 40 și 70% din masa molară a etilenei.
Copolimeri bloc
Acest tip de copolimer se caracterizează prin faptul că în structura finală monomerii nu sunt amestecați între ei, ci formează blocuri. Fiecare bloc este o substanță într-o asemenea cantitate încât reflectă pe deplin toate proprietățile polimerului său obișnuit. Uneori, între diferite blocuri poate exista o moleculă a unui alt compus - un agent de reticulare.
Polimerii bloc sunt așa-numiții elastomeri termoplastici. Aceasta estecompuși din blocuri de termoplastice - polistiren, polietilenă sau polipropilenă - și elastomeri - polimeri butadienă și izopren, copolimerii lor aleatoriu cu stirenul, copolimerul etilenă-propilenă deja cunoscut nouă. În condiții normale, elastomerii termoplastici sunt similari cu elastomerii în ceea ce privește proprietățile lor mecanice, dar la temperaturi ridicate se transformă într-o masă plastică și pot fi prelucrați în același mod ca și termoplastele.
Copolimeri grefați
Pe lângă grupul principal, copolimerii grefați conțin ramuri suplimentare - lanțuri de la alți monomeri, mai scurte decât lungimea lanțului principal. Ramurile pot fi atașate la moleculele grupului intermediar.
Pentru a obține un copolimer grefat, aveți nevoie mai întâi de un lanț gata preparat al polimerului principal. În plus, lanțul lateral poate fi „cusut” la el în două moduri diferite: fie introduceți un monomer în reacție, care, în anumite condiții, polimerizează și se atașează sub formă de lanț de polimerul principal, fie „plantați” un produs cu lanț scurt (oligomer) pe polimerul principal printr-o grupare intermediară.
Copolimerii grefați sunt produși pentru a efectua modificarea țintită a polimerului principal. Se folosește o astfel de proprietate precum aditivitatea proprietăților copolimerilor grefați: caracteristicile fizice și mecanice ale acestora sunt determinate simultan de polimerii catenei principale și laterale.
