Um polímero comum é uma molécula longa e contínua que consiste em partes menores e separadas interconectadas - monômeros. Se uma macromolécula é formada por vários tipos diferentes de moléculas únicas, então este é um copolímero que combina dois ou mais compostos diferentes.
Podem ser classificados de acordo com a estrutura e método de síntese.
Copolímeros regulares
O tipo mais simples e compreensível. Em uma macromolécula de estrutura regular, os monômeros alternam-se uniformemente: 1-2-1-2-1-2… Em termos de propriedades, os copolímeros regulares são significativamente superiores aos irregulares: são mais estáveis termicamente e têm melhores propriedades físicas e propriedades mecânicas (elasticidade, resistência, etc.). A característica geral de um copolímero, como regra, consiste nas propriedades dos polímeros homogêneos correspondentes e está em algum lugar no meio entre eles. O método predominante de obtenção é a copolicondensação: quando duas moléculas de monômero diferentes são combinadas, uma molécula de água é liberada.
Os polímeros mais importantes na indústria têm precisamente a estrutura estereoregular. Na maioria das vezes, são copolímeros-borrachas sintéticos,consistindo em butadieno e um ou mais outros monômeros:
- A borracha de estireno-butadieno é um produto de policondensação de butadieno e estireno (vinilbenzeno).
- Borracha de nitrilo butadieno - existem variedades de estruturas irregulares e regulares (estas últimas, é claro, são muito melhores em qualidade). O monômero é composto por moléculas de butadieno e acrilonitrila.
- O copolímero estireno-acrílico é o resultado da policondensação de estireno e metacrilato, um tipo regular de polímero.
As fibras são um caso especial de copolímeros regulares.
Fibras
Fibras - polímeros obtidos por síntese orgânica para uso na indústria têxtil. Os chamados tecidos sintéticos são feitos de fibras sintéticas. Eles diferem dos naturais em melhores qualidades mecânicas (não vincos, resistência, resistência ao desgaste, resistência a várias deformações). Algumas fibras sintéticas são copolímeros:
- nylon é um produto de policondensação de hexametilenodiamina e ácido adípico;
- lavsan é um monômero que consiste em etilenoglicol condensado e ácido tereftálico.
Copolímeros aleatórios
Eles são obtidos da mesma forma com a diferença de que na estrutura resultante, os monômeros não têm uma ordem de alternância estrita, mas são dispostos aleatoriamente. Nesse caso, eles não anotam a forma geral do novo monômero, mas indicama porcentagem de moléculas de cada tipo. Muitas vezes, um copolímero aleatório pode ter dois ou três monômeros principais e mais alguns, cujo teor varia de 1-5% - eles são usados para estabilização e outros pequenos ajustes nas propriedades do polímero.
A primeira borracha artificial tinha uma estrutura irregular. O único monômero - butadieno - estava na cadeia em diferentes configurações; houve uma alternância aleatória de seus isômeros cis e trans, enquanto a borracha natural contém quase apenas cis-butadieno.
Agora, a maioria das borrachas sintéticas com aditivos são copolímeros aleatórios. São borrachas fluoradas, borracha butílica, constituída por isobutileno copolimerizado e 1-5% de isopreno, borrachas com adição de cloreto de vinila, estireno, acrilonitrila e outros compostos formadores de polímeros. Existe também um tal polímero, chamado borracha, mas que não contém butadieno ou isopreno em sua composição. É um copolímero de polipropileno e polietileno, borracha de etileno-propileno. Consiste, como você pode imaginar, nos monômeros de etileno e propileno, contendo de 40 a 70% da massa molar de etileno.
Copolímeros em bloco
Este tipo de copolímero é caracterizado pelo fato de que na estrutura final os monômeros não são misturados entre si, mas formam blocos. Cada bloco é uma substância em tal quantidade que reflete totalmente todas as propriedades de seu polímero comum. Às vezes, entre blocos diferentes, pode haver uma molécula de outro composto - um agente de reticulação.
Os polímeros em bloco são os chamados elastômeros termoplásticos. Isso écompostos de blocos de termoplásticos - poliestireno, polietileno ou polipropileno - e elastômeros - polímeros de butadieno e isopreno, seus copolímeros aleatórios com estireno, o copolímero de etileno-propileno já conhecido por nós. Em condições normais, os elastômeros termoplásticos são semelhantes aos elastômeros em suas propriedades mecânicas, mas em altas temperaturas eles se transformam em uma massa plástica e podem ser processados da mesma forma que os termoplásticos.
Copolímeros de enxerto
Além do grupo principal, os copolímeros de enxerto contêm ramificações adicionais - cadeias de outros monômeros, mais curtas que o comprimento da cadeia principal. Ramificações podem ser anexadas a moléculas de grupos intermediários.
Para obter um copolímero de enxerto, primeiro você precisa de uma cadeia pronta do polímero principal. Além disso, a cadeia lateral pode ser "costurada" de duas maneiras diferentes: introduzindo um monômero na reação, que sob certas condições polimeriza e se liga na forma de uma cadeia ao polímero principal, ou "planta" um fez cadeia curta (oligômero) para o polímero principal através de um grupo intermediário.
Copolímeros de enxerto são produzidos para realizar a modificação direcionada do polímero da espinha dorsal. É usada uma propriedade como a aditividade das propriedades dos copolímeros de enxerto: suas características físicas e mecânicas são determinadas simultaneamente pelos polímeros da cadeia principal e lateral.
