Un polimero ordinario è una lunga molecola continua costituita da parti più piccole separate interconnesse - monomeri. Se una macromolecola è formata da diversi tipi di singole molecole, allora questo è un copolimero che combina due o più composti diversi.
Si possono classificare in base alla struttura e al metodo di sintesi.
Copolimeri regolari
Il tipo più semplice e comprensibile. In una macromolecola a struttura regolare, i monomeri si alternano uniformemente: 1-2-1-2-1-2… I copolimeri regolari per le loro proprietà sono significativamente superiori a quelli irregolari: sono termicamente più stabili e hanno migliori caratteristiche fisiche e proprietà meccaniche (elasticità, resistenza, ecc.). La caratteristica generale di un copolimero, di regola, consiste nelle proprietà dei corrispondenti polimeri omogenei e si trova da qualche parte nel mezzo tra di loro. Il metodo predominante per ottenerlo è la copolicondensazione: quando si combinano due diverse molecole di monomero, viene rilasciata una molecola d'acqua.
I polimeri più importanti nell'industria hanno proprio la struttura stereoregolare. Molto spesso si tratta di copolimeri sintetici-gomme,costituito da butadiene e uno o più altri monomeri:
- La gomma stirene-butadiene è un prodotto di policondensazione di butadiene e stirene (vinilbenzene).
- Gomma nitrile-butadiene - ci sono varietà di strutture sia irregolari che regolari (queste ultime, ovviamente, sono di qualità molto migliore). Il monomero è costituito da molecole di butadiene e acrilonitrile.
- Il copolimero stirene-acrilico è il risultato della policondensazione di stirene e metacrilato, un tipo normale di polimero.
Le fibre sono un caso speciale di copolimeri regolari.
Fibre
Fibre - polimeri ottenuti da sintesi organica per l'uso nell'industria tessile. I cosiddetti tessuti sintetici sono realizzati con fibre sintetiche. Si differenziano da quelli naturali per le migliori qualità meccaniche (non piega, resistenza, resistenza all'usura, resistenza a varie deformazioni). Alcune fibre sintetiche sono copolimeri:
- il nylon è un prodotto di policondensazione di esametilendiammina e acido adipico;
- lavsan è un monomero costituito da glicole etilenico condensato e acido tereftalico.
Copolimeri casuali
Si ottengono allo stesso modo con la differenza che nella struttura risultante i monomeri non hanno un ordine di alternanza rigoroso, ma sono disposti casualmente. In questo caso, non annotano la forma generale del nuovo monomero, ma indicanola percentuale di molecole di ogni tipo. Spesso, un copolimero casuale può avere due o tre monomeri principali e pochi altri, il cui contenuto varia dall'1 al 5% - vengono utilizzati per la stabilizzazione e altri piccoli aggiustamenti alle proprietà del polimero.
La prima gomma artificiale aveva una struttura irregolare. L'unico monomero - butadiene - era nella catena in diverse configurazioni; c'era un' alternanza casuale dei suoi isomeri cis e trans, mentre la gomma naturale contiene quasi solo cis-butadiene.
Ora la maggior parte delle gomme sintetiche con additivi sono copolimeri casuali. Si tratta di gomme fluoro, gomma butilica, costituite da isobutilene copolimerizzato e 1-5% isoprene, gomme con aggiunta di cloruro di vinile, stirene, acrilonitrile e altri composti formanti polimeri. Esiste anche un tale polimero, chiamato gomma, ma non contenente butadiene o isoprene nella sua composizione. È un copolimero di polipropilene e polietilene, gomma etilene-propilene. È costituito, come si può intuire, dai monomeri dell'etilene e del propilene, contenenti dal 40 al 70% della massa molare dell'etilene.
Copolimeri a blocchi
Questo tipo di copolimero è caratterizzato dal fatto che nella struttura finale i monomeri non si mescolano tra loro, ma formano dei blocchi. Ogni blocco è una sostanza in quantità tale da riflettere pienamente tutte le proprietà del suo polimero ordinario. A volte tra blocchi diversi può esserci una molecola di un altro composto: un agente reticolante.
I polimeri a blocchi sono i cosiddetti elastomeri termoplastici. Questo ècomposti di blocchi di termoplastici - polistirene, polietilene o polipropilene - ed elastomeri - polimeri di butadiene e isoprene, loro copolimeri random con stirene, il copolimero etilene-propilene già a noi noto. In condizioni normali, gli elastomeri termoplastici sono simili agli elastomeri nelle loro proprietà meccaniche, ma ad alte temperature si trasformano in una massa plastica e possono essere lavorati allo stesso modo dei termoplastici.
Copolimeri ad innesto
Oltre al gruppo principale, i copolimeri ad innesto contengono rami aggiuntivi - catene di altri monomeri, più corte della lunghezza della catena principale. I rami possono essere attaccati a molecole del gruppo intermedio.
Per ottenere un copolimero ad innesto, è necessaria prima una catena pronta del polimero principale. Inoltre, la catena laterale può essere "cucita" ad essa in due modi diversi: introdurre nella reazione un monomero, che in determinate condizioni polimerizza e si attacca sotto forma di catena al polimero principale, oppure "piantare" un pronto- realizzato a catena corta (oligomero) sul polimero principale attraverso un gruppo intermedio.
I copolimeri ad innesto vengono prodotti per effettuare modifiche mirate del polimero della spina dorsale. Viene utilizzata una proprietà come l'additività delle proprietà dei copolimeri ad innesto: le loro caratteristiche fisiche e meccaniche sono determinate contemporaneamente dai polimeri sia della catena principale che di quella laterale.
