Navadni polimer je dolga neprekinjena molekula, sestavljena iz medsebojno povezanih ločenih manjših delov - monomerov. Če eno makromolekulo tvori več različnih vrst posameznih molekul, potem je to kopolimer, ki združuje dve ali več različnih spojin.
Lahko jih razvrstimo glede na strukturo in način sinteze.
Navadni kopolimeri
Najenostavnejša in najbolj razumljiva vrsta. V makromolekuli z pravilno strukturo se monomeri izmenjujejo enakomerno: 1-2-1-2-1-2… Po svojih lastnostih so navadni kopolimeri bistveno boljši od nepravilnih: so bolj termično stabilni in imajo boljše fizikalne in mehanske lastnosti (elastičnost, trdnost itd.). Splošno značilnost kopolimera praviloma sestavljajo lastnosti ustreznih homogenih polimerov in je nekje na sredini med njimi. Prevladujoča metoda pridobivanja je kopolikondenzacija: ko se združita dve različni molekuli monomera, se sprosti ena molekula vode.
Najpomembnejši polimeri v industriji imajo ravno stereoregularno strukturo. Najpogosteje so to sintetični kopolimeri-kaučuki,sestavljen iz butadiena in enega ali več drugih monomerov:
- Stiren-butadienska guma je polikondenzacijski produkt butadiena in stirena (vinilbenzena).
- Nitril butadienski kavčuk - obstajajo sorte tako nepravilne kot pravilne strukture (slednje so seveda veliko boljše kakovosti). Monomer je sestavljen iz molekul butadiena in akrilonitrila.
- Stiren-akrilni kopolimer je rezultat polikondenzacije stirena in metakrilata, običajne vrste polimera.
Vlakna so poseben primer običajnih kopolimerov.
vlakna
Vlakna - polimeri, pridobljeni z organsko sintezo za uporabo v tekstilni industriji. Tako imenovane sintetične tkanine so narejene iz sintetičnih vlaken. Od naravnih se razlikujejo po boljših mehanskih lastnostih (ne mečkanje, trdnost, odpornost proti obrabi, odpornost na različne deformacije). Nekatera sintetična vlakna so kopolimeri:
- najlon je polikondenzacijski produkt heksametilendiamina in adipinske kisline;
- lavsan je monomer, ki je sestavljen iz kondenziranega etilen glikola in tereftalne kisline.
Naključni kopolimeri
Dobljeni so na enak način s to razliko, da v dobljeni strukturi monomeri nimajo strogega reda menjave, ampak so razporejeni naključno. V tem primeru ne zapišejo splošne oblike novega monomera, ampak navedejoodstotek molekul vsake vrste. Pogosto ima lahko naključni kopolimer dva ali tri glavne monomere in nekaj več, katerih vsebnost se giblje od 1-5% - uporabljajo se za stabilizacijo in druge majhne prilagoditve lastnosti polimera.
Prva umetna guma je imela nepravilno strukturo. Edini monomer - butadien - je bil v verigi v različnih konfiguracijah; prišlo je do naključnega menjavanja njegovih cis- in trans-izomerov, medtem ko naravni kavčuk vsebuje skoraj samo cis-butadien.
Zdaj je večina sintetičnih kavčukov z dodatki naključnih kopolimerov. To so fluorirane gume, butilna guma, sestavljena iz kopolimeriziranega izobutilena in 1-5% izoprena, gume z dodatkom vinilklorida, stirena, akrilonitrila in drugih polimernih spojin. Obstaja tudi tak polimer, imenovan kavčuk, vendar v svoji sestavi ne vsebuje butadiena ali izoprena. Je kopolimer polipropilena in polietilena, etilen-propilenske gume. Sestavljen je, kot morda ugibate, iz monomerov etilena in propilena, ki vsebuje od 40 do 70 % molske mase etilena.
Blok kopolimeri
Za to vrsto kopolimera je značilno, da se v končni strukturi monomeri med seboj ne mešajo, ampak tvorijo bloke. Vsak blok je ena snov v takšni količini, da v celoti odraža vse lastnosti svojega običajnega polimera. Včasih je med različnimi bloki lahko ena molekula druge spojine - navzkrižno povezovalno sredstvo.
Blok polimeri so tako imenovani termoplastični elastomeri. to jespojine blokov termoplastov - polistiren, polietilen ali polipropilen - in elastomeri - polimeri butadiena in izoprena, njihovi naključni kopolimeri s stirenom, nam že znani etilen-propilenski kopolimer. V normalnih pogojih so termoplastični elastomeri po svojih mehanskih lastnostih podobni elastomerom, vendar se pri visokih temperaturah spremenijo v plastično maso in jih je mogoče obdelati na enak način kot termoplasti.
cepljeni kopolimeri
Poleg glavne skupine cepljeni kopolimeri vsebujejo dodatne veje - verige iz drugih monomerov, krajše od dolžine glavne verige. Veje je mogoče pritrditi na molekule vmesne skupine.
Za pridobitev cepljenega kopolimera najprej potrebujete že pripravljeno verigo glavnega polimera. Nadalje lahko stransko verigo nanjo "prišijemo" na dva različna načina: bodisi v reakcijo uvedemo monomer, ki pod določenimi pogoji polimerizira in se v obliki verige veže na glavni polimer, bodisi "posadi" pripravljeno verigo. naredil kratko verigo (oligomer) na glavni polimer preko vmesne skupine.
Cepljeni kopolimeri se proizvajajo za izvajanje ciljne modifikacije polimera hrbtenice. Uporablja se taka lastnost, kot je aditivnost lastnosti cepljenih kopolimerov: njihove fizikalne in mehanske lastnosti hkrati določajo polimeri glavne in stranske verige.
