Ένα συνηθισμένο πολυμερές είναι ένα μακρύ συνεχές μόριο που αποτελείται από διασυνδεδεμένα ξεχωριστά μικρότερα μέρη - μονομερή. Εάν ένα μακρομόριο σχηματίζεται από πολλούς διαφορετικούς τύπους μεμονωμένων μορίων, τότε αυτό είναι ένα συμπολυμερές που συνδυάζει δύο ή περισσότερες διαφορετικές ενώσεις.
Μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τη δομή και τη μέθοδο σύνθεσης.
Τυπικά συμπολυμερή
Ο πιο απλός και κατανοητός τύπος. Σε ένα μακρομόριο με κανονική δομή, τα μονομερή εναλλάσσονται ομοιόμορφα: 1-2-1-2-1-2… Όσον αφορά τις ιδιότητές τους, τα κανονικά συμπολυμερή υπερτερούν σημαντικά από τα ακανόνιστα: είναι πιο θερμικά σταθερά και έχουν καλύτερη φυσική και μηχανικές ιδιότητες (ελαστικότητα, αντοχή κ.λπ.). Το γενικό χαρακτηριστικό ενός συμπολυμερούς, κατά κανόνα, αποτελείται από τις ιδιότητες των αντίστοιχων ομοιογενών πολυμερών και βρίσκεται κάπου στη μέση μεταξύ τους. Η κυρίαρχη μέθοδος λήψης είναι η συμπολυσυμπύκνωση: όταν συνδυάζονται δύο διαφορετικά μόρια μονομερούς, απελευθερώνεται ένα μόριο νερού.
Τα πιο σημαντικά πολυμερή στη βιομηχανία έχουν ακριβώς τη στερεοκανονική δομή. Τις περισσότερες φορές πρόκειται για συνθετικά συμπολυμερή-καουτσούκ,που αποτελείται από βουταδιένιο και ένα ή περισσότερα άλλα μονομερή:
- Το καουτσούκ στυρενίου-βουταδιενίου είναι προϊόν πολυσυμπύκνωσης βουταδιενίου και στυρενίου (βινυλοβενζόλιο).
- Κουτσούκ νιτριλίου βουταδιενίου - υπάρχουν ποικιλίες τόσο ακανόνιστες όσο και κανονικές δομές (οι τελευταίες, φυσικά, είναι πολύ καλύτερες σε ποιότητα). Το μονομερές αποτελείται από μόρια βουταδιενίου και ακρυλονιτριλίου.
- Το συμπολυμερές στυρολίου-ακρυλικού είναι το αποτέλεσμα της πολυσυμπύκνωσης του στυρενίου και του μεθακρυλικού, ενός κανονικού είδους πολυμερούς.
Οι ίνες είναι μια ειδική περίπτωση κανονικών συμπολυμερών.
Ίνες
Ίνες - πολυμερή που λαμβάνονται με οργανική σύνθεση για χρήση στην κλωστοϋφαντουργία. Τα λεγόμενα συνθετικά υφάσματα κατασκευάζονται από συνθετικές ίνες. Διαφέρουν από τα φυσικά σε καλύτερες μηχανικές ιδιότητες (μη τσάκισμα, αντοχή, αντοχή στη φθορά, αντοχή σε διάφορες παραμορφώσεις). Ορισμένες συνθετικές ίνες είναι συμπολυμερή:
Το
Το
Τυχαία συμπολυμερή
Λαμβάνονται με τον ίδιο τρόπο με τη διαφορά ότι στη δομή που προκύπτει, τα μονομερή δεν έχουν αυστηρή σειρά εναλλαγής, αλλά διατάσσονται τυχαία. Σε αυτή την περίπτωση, δεν καταγράφουν τη γενική μορφή του νέου μονομερούς, αλλά υποδεικνύουντο ποσοστό των μορίων κάθε τύπου. Συχνά, ένα τυχαίο συμπολυμερές μπορεί να έχει δύο ή τρία κύρια μονομερή και μερικά ακόμη, των οποίων η περιεκτικότητα κυμαίνεται από 1-5% - χρησιμοποιούνται για σταθεροποίηση και άλλες μικρές προσαρμογές στις ιδιότητες του πολυμερούς.
Το πρώτο τεχνητό καουτσούκ είχε ακανόνιστη δομή. Το μόνο μονομερές - το βουταδιένιο - ήταν στην αλυσίδα σε διαφορετικές διαμορφώσεις. υπήρξε μια τυχαία εναλλαγή των cis- και trans-ισομερών του, ενώ το φυσικό καουτσούκ περιέχει σχεδόν μόνο cis-βουταδιένιο.
Τώρα τα περισσότερα συνθετικά καουτσούκ με πρόσθετα είναι τυχαία συμπολυμερή. Πρόκειται για φθοριούχα, βουτυλικό καουτσούκ, που αποτελείται από συμπολυμερισμένο ισοβουτυλένιο και 1-5% ισοπρένιο, καουτσούκ με προσθήκη βινυλοχλωριδίου, στυρόλιο, ακρυλονιτριλίου και άλλων ενώσεων που σχηματίζουν πολυμερή. Υπάρχει επίσης ένα τέτοιο πολυμερές, που ονομάζεται καουτσούκ, αλλά δεν περιέχει βουταδιένιο ή ισοπρένιο στη σύνθεσή του. Είναι συμπολυμερές πολυπροπυλενίου και πολυαιθυλενίου, καουτσούκ αιθυλενίου-προπυλενίου. Αποτελείται, όπως μπορείτε να μαντέψετε, από τα μονομερή του αιθυλενίου και του προπυλενίου, που περιέχουν από 40 έως 70% της μοριακής μάζας του αιθυλενίου.
Μπλοκ συμπολυμερή
Αυτός ο τύπος συμπολυμερούς χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι στην τελική δομή τα μονομερή δεν αναμιγνύονται μεταξύ τους, αλλά σχηματίζουν μπλοκ. Κάθε μπλοκ είναι μια ουσία σε τέτοια ποσότητα που αντανακλά πλήρως όλες τις ιδιότητες του συνηθισμένου πολυμερούς του. Μερικές φορές μεταξύ διαφορετικών μπλοκ μπορεί να υπάρχει ένα μόριο μιας άλλης ένωσης - ένας παράγοντας διασύνδεσης.
Τα μπλοκ πολυμερή είναι τα λεγόμενα θερμοπλαστικά ελαστομερή. Αυτό είναιενώσεις μπλοκ θερμοπλαστικών - πολυστυρένιο, πολυαιθυλένιο ή πολυπροπυλένιο - και ελαστομερή - πολυμερή βουταδιενίου και ισοπρενίου, τα τυχαία συμπολυμερή τους με στυρόλιο, το ήδη γνωστό σε εμάς συμπολυμερές αιθυλενίου-προπυλενίου. Υπό κανονικές συνθήκες, τα θερμοπλαστικά ελαστομερή είναι παρόμοια με τα ελαστομερή στις μηχανικές τους ιδιότητες, αλλά σε υψηλές θερμοκρασίες μετατρέπονται σε πλαστική μάζα και μπορούν να υποστούν επεξεργασία με τον ίδιο τρόπο όπως τα θερμοπλαστικά.
Μοσχευμένα συμπολυμερή
Εκτός από την κύρια ομάδα, τα εμβολιασμένα συμπολυμερή περιέχουν επιπλέον κλάδους - αλυσίδες από άλλα μονομερή, μικρότερες από το μήκος της κύριας αλυσίδας. Οι κλάδοι μπορούν να προσκολληθούν σε μόρια ενδιάμεσης ομάδας.
Για να αποκτήσετε ένα εμβολιασμένο συμπολυμερές, χρειάζεστε πρώτα μια έτοιμη αλυσίδα του κύριου πολυμερούς. Επιπλέον, η πλευρική αλυσίδα μπορεί να "ραμθεί" σε αυτήν με δύο διαφορετικούς τρόπους: είτε εισάγετε ένα μονομερές στην αντίδραση, το οποίο υπό ορισμένες συνθήκες πολυμερίζεται και προσκολλάται με τη μορφή αλυσίδας στο κύριο πολυμερές, είτε "φυτεύστε" ένα έτοιμο έκανε βραχεία αλυσίδα (ολιγομερές) πάνω στο κύριο πολυμερές μέσω μιας ενδιάμεσης ομάδας.
Μοσχευμένα συμπολυμερή παράγονται για να πραγματοποιήσουν στοχευμένη τροποποίηση του πολυμερούς κορμού. Χρησιμοποιείται μια τέτοια ιδιότητα όπως η προσθετικότητα των ιδιοτήτων των εμβολιασμένων συμπολυμερών: τα φυσικά και μηχανικά χαρακτηριστικά τους προσδιορίζονται ταυτόχρονα από τα πολυμερή τόσο της κύριας όσο και της πλευρικής αλυσίδας.
