Een gewoon polymeer is een lang continu molecuul dat bestaat uit onderling verbonden afzonderlijke kleinere delen - monomeren. Als een macromolecuul wordt gevormd door verschillende soorten afzonderlijke moleculen, dan is dit een copolymeer dat twee of meer verschillende verbindingen combineert.
Ze kunnen worden geclassificeerd volgens de structuur en methode van synthese.
Gewone copolymeren
Het eenvoudigste en meest begrijpelijke type. In een macromolecuul met een regelmatige structuur wisselen de monomeren gelijkmatig af: 1-2-1-2-1-2… In termen van hun eigenschappen zijn reguliere copolymeren aanzienlijk superieur aan onregelmatige: ze zijn thermisch stabieler en hebben betere fysieke en mechanische eigenschappen (elasticiteit, sterkte, enz.). Het algemene kenmerk van een copolymeer bestaat in de regel uit de eigenschappen van de overeenkomstige homogene polymeren en ligt ergens tussenin. De overheersende methode om te verkrijgen is copolycondensatie: wanneer twee verschillende monomeermoleculen worden gecombineerd, komt één watermolecuul vrij.
De belangrijkste polymeren in de industrie hebben precies de stereoregulaire structuur. Meestal zijn dit synthetische copolymeren-rubbers,bestaande uit butadieen en een of meer andere monomeren:
- Styreen-butadieenrubber is een polycondensatieproduct van butadieen en styreen (vinylbenzeen).
- Nitrilbutadieenrubber - er zijn variëteiten van zowel onregelmatige als regelmatige structuren (de laatste zijn natuurlijk veel beter van kwaliteit). Het monomeer bestaat uit butadieen- en acrylonitrilmoleculen.
- Styreen-acrylcopolymeer is het resultaat van de polycondensatie van styreen en methacrylaat, een normaal soort polymeer.
Vezels zijn een speciaal geval van reguliere copolymeren.
Vezels
Vezels - polymeren verkregen door organische synthese voor gebruik in de textielindustrie. Zogenaamde synthetische stoffen worden gemaakt van synthetische vezels. Ze verschillen van natuurlijke in betere mechanische eigenschappen (kreukvrij, sterkte, slijtvastheid, weerstand tegen verschillende vervormingen). Sommige synthetische vezels zijn copolymeren:
- nylon is een polycondensatieproduct van hexamethyleendiamine en adipinezuur;
- lavsan is een monomeer dat bestaat uit gecondenseerde ethyleenglycol en tereftaalzuur.
Willekeurige copolymeren
Ze worden op dezelfde manier verkregen met het verschil dat de monomeren in de resulterende structuur geen strikte volgorde van afwisseling hebben, maar willekeurig zijn gerangschikt. In dit geval schrijven ze niet de algemene vorm van het nieuwe monomeer op, maar geven ze aan:het percentage moleculen van elk type. Vaak kan een willekeurig copolymeer twee of drie hoofdmonomeren hebben en nog een paar, waarvan het geh alte varieert van 1-5% - ze worden gebruikt voor stabilisatie en andere kleine aanpassingen aan de eigenschappen van het polymeer.
Het eerste kunstmatige rubber had een onregelmatige structuur. Het enige monomeer - butadieen - zat in verschillende configuraties in de keten; er was een willekeurige afwisseling van zijn cis- en trans-isomeren, terwijl natuurlijk rubber bijna alleen cis-butadieen bevat.
De meeste synthetische rubbers met additieven zijn willekeurige copolymeren. Dit zijn fluorrubbers, butylrubber, bestaande uit gecopolymeriseerd isobuteen en 1-5% isopreen, rubbers met toevoeging van vinylchloride, styreen, acrylonitril en andere polymeervormende verbindingen. Er is ook zo'n polymeer, rubber genaamd, maar het bevat geen butadieen of isopreen in zijn samenstelling. Het is een copolymeer van polypropyleen en polyethyleen, ethyleen-propyleenrubber. Het bestaat, zoals je zou kunnen raden, uit de monomeren van ethyleen en propyleen, die 40 tot 70% van de molaire massa van ethyleen bevatten.
Blokcopolymeren
Dit type copolymeer wordt gekenmerkt door het feit dat in de uiteindelijke structuur de monomeren niet met elkaar worden gemengd, maar blokken vormen. Elk blok is één stof in een zodanige hoeveelheid dat het alle eigenschappen van zijn gewone polymeer volledig weerspiegelt. Soms kan er tussen verschillende blokken een molecuul van een andere verbinding zijn - een verknopingsmiddel.
Blokpolymeren zijn de zogenaamde thermoplastische elastomeren. Dit isverbindingen van blokken thermoplasten - polystyreen, polyethyleen of polypropyleen - en elastomeren - butadieen- en isopreenpolymeren, hun willekeurige copolymeren met styreen, het ethyleen-propyleencopolymeer dat ons al bekend is. Onder normale omstandigheden zijn thermoplastische elastomeren vergelijkbaar met elastomeren in hun mechanische eigenschappen, maar bij hoge temperaturen veranderen ze in een plastische massa en kunnen ze op dezelfde manier worden verwerkt als thermoplasten.
Entcopolymeren
Naast de hoofdgroep bevatten entcopolymeren extra vertakkingen - ketens van andere monomeren, korter dan de lengte van de hoofdketen. Vertakkingen kunnen worden vastgemaakt aan moleculen van een tussengroep.
Om een entcopolymeer te verkrijgen, heb je eerst een kant-en-klare keten van het hoofdpolymeer nodig. Verder kan de zijketen er op twee verschillende manieren aan worden "genaaid": ofwel een monomeer in de reactie brengen, dat onder bepaalde omstandigheden polymeriseert en zich in de vorm van een keten aan het hoofdpolymeer hecht, ofwel een kant-en-klaar polymeer "planten". korte keten (oligomeer) op het hoofdpolymeer gemaakt via een tussengroep.
Entcopolymeren worden geproduceerd om gerichte modificatie van het ruggengraatpolymeer uit te voeren. Een eigenschap als de additiviteit van de eigenschappen van entcopolymeren wordt gebruikt: hun fysieke en mechanische eigenschappen worden gelijktijdig bepaald door de polymeren van zowel de hoofd- als de zijketen.
