کوپلیمرها نوعی پلیمر هستند. انواع، ساختار، خواص کوپلیمرها

فهرست مطالب:

کوپلیمرها نوعی پلیمر هستند. انواع، ساختار، خواص کوپلیمرها
کوپلیمرها نوعی پلیمر هستند. انواع، ساختار، خواص کوپلیمرها
Anonim

یک پلیمر معمولی یک مولکول طولانی پیوسته است که از قطعات کوچکتر جداگانه به هم پیوسته - مونومرها تشکیل شده است. اگر یک ماکرومولکول توسط چندین نوع مختلف مولکول منفرد تشکیل شود، آنگاه این یک کوپلیمر است که دو یا چند ترکیب مختلف را ترکیب می‌کند.

می توان آنها را بر اساس ساختار و روش سنتز طبقه بندی کرد.

کوپلیمرهای معمولی

ساده ترین و قابل فهم ترین نوع. در یک ماکرومولکول با ساختار منظم، مونومرها به طور یکنواخت متناوب می شوند: 1-2-1-2-1-2… از نظر خواص، کوپلیمرهای معمولی به طور قابل توجهی برتر از کوپلیمرهای نامنظم هستند: آنها از نظر حرارتی پایدارتر هستند و فیزیکی و فیزیکی بهتری دارند. خواص مکانیکی (الاستیسیته، استحکام، و غیره). ویژگی کلی یک کوپلیمر، به عنوان یک قاعده، شامل خواص پلیمرهای همگن مربوطه است و جایی در وسط بین آنها قرار دارد. روش غالب به دست آوردن کوپلی تراکم است: هنگامی که دو مولکول مونومر مختلف با هم ترکیب می شوند، یک مولکول آب آزاد می شود.

مهمترین پلیمرها در صنعت دقیقاً ساختار stereoreregular دارند. اغلب اینها کوپلیمرهای مصنوعی-لاستیک هستند،متشکل از بوتادین و یک یا چند مونومر دیگر:

  • لاستیک استایرن-بوتادین یک محصول پلی تراکم بوتادین و استایرن (وینیل بنزن) است.
  • لاستیک نیتریل بوتادین - انواع ساختارهای نامنظم و منظم وجود دارد (البته دومی از نظر کیفیت بسیار بهتر است). مونومر از مولکول های بوتادین و اکریلونیتریل تشکیل شده است.
  • کوپلیمر استایرن-اکریلیک نتیجه پلی تراکم استایرن و متاکریلات، نوعی پلیمر معمولی است.

الیاف مورد خاصی از کوپلیمرهای معمولی هستند.

الیاف

الیاف - پلیمرهایی که از سنتز آلی برای استفاده در صنعت نساجی به دست می آیند. پارچه های به اصطلاح مصنوعی از الیاف مصنوعی ساخته می شوند. آنها با کیفیت های مکانیکی بهتر (عدم چروک شدن، استحکام، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر تغییر شکل های مختلف) با نمونه های طبیعی متفاوت هستند. برخی از الیاف مصنوعی کوپلیمر هستند:

  • نایلون یک محصول چند تراکمی از هگزامتیلن دی آمین و اسید آدیپیک است؛
  • نایلون - فیبر مصنوعی
    نایلون - فیبر مصنوعی
  • lavsan یک مونومر است که از اتیلن گلیکول متراکم و اسید ترفتالیک تشکیل شده است.
  • لاوسان - الیاف مصنوعی
    لاوسان - الیاف مصنوعی

کوپلیمرهای تصادفی

به همین ترتیب به دست می آیند با این تفاوت که در ساختار حاصل، مونومرها ترتیب تناوب دقیقی ندارند، بلکه به صورت تصادفی مرتب شده اند. در این صورت، شکل کلی مونومر جدید را نمی نویسند، بلکه نشان می دهنددرصد مولکول های هر نوع اغلب، یک کوپلیمر تصادفی می‌تواند دو یا سه مونومر اصلی و چند مونومر دیگر داشته باشد که محتوای آنها بین 1 تا 5 درصد متغیر است - از آنها برای تثبیت و سایر تنظیمات کوچک در خواص پلیمر استفاده می‌شود.

اولین لاستیک مصنوعی ساختاری نامنظم داشت. تنها مونومر - بوتادین - در زنجیره در پیکربندی های مختلف بود. تناوب تصادفی ایزومرهای سیس و ترانس آن وجود داشت، در حالی که لاستیک طبیعی تقریباً فقط سیس بوتادین دارد.

اکنون بیشتر لاستیک های مصنوعی با مواد افزودنی کوپلیمرهای تصادفی هستند. اینها لاستیک های فلوئورو، لاستیک بوتیل، متشکل از ایزوبوتیلن کوپلیمر شده و ایزوپرن 1-5٪، لاستیک هایی با افزودن وینیل کلرید، استایرن، اکریلونیتریل و سایر ترکیبات تشکیل دهنده پلیمر هستند. همچنین پلیمری به نام لاستیک وجود دارد، اما حاوی بوتادین یا ایزوپرن در ترکیب آن نیست. این یک کوپلیمر از پلی پروپیلن و پلی اتیلن، لاستیک اتیلن پروپیلن است. همانطور که ممکن است حدس بزنید این شامل مونومرهای اتیلن و پروپیلن است که شامل 40 تا 70 درصد جرم مولی اتیلن است.

کوپلیمرهای بلوکی

این نوع کوپلیمر با این واقعیت مشخص می شود که در ساختار نهایی مونومرها با یکدیگر مخلوط نمی شوند، بلکه بلوک هایی را تشکیل می دهند. هر بلوک یک ماده به اندازه ای است که تمام خواص پلیمر معمولی خود را به طور کامل منعکس می کند. گاهی اوقات بین بلوک های مختلف ممکن است یک مولکول از ترکیب دیگری وجود داشته باشد - یک عامل پیوند متقابل.

پلیمرهای بلوکی به اصطلاح الاستومرهای ترموپلاستیک هستند. این هستترکیبات بلوک های ترموپلاستیک - پلی استایرن، پلی اتیلن یا پلی پروپیلن - و الاستومرها - پلیمرهای بوتادین و ایزوپرن، کوپلیمرهای تصادفی آنها با استایرن، کوپلیمر اتیلن-پروپیلن که قبلاً برای ما شناخته شده است. در شرایط عادی، الاستومرهای ترموپلاستیک از نظر خواص مکانیکی مشابه الاستومرها هستند، اما در دماهای بالا به یک توده پلاستیکی تبدیل می‌شوند و می‌توان آن‌ها را مانند ترموپلاستیک‌ها پردازش کرد.

مثال کوپلیمر بلوکی
مثال کوپلیمر بلوکی

کوپلیمرهای پیوندی

علاوه بر گروه اصلی، کوپلیمرهای پیوندی دارای شاخه های اضافی هستند - زنجیره هایی از مونومرهای دیگر، کوتاهتر از طول زنجیره اصلی. شاخه ها را می توان به مولکول های گروه میانی متصل کرد.

کوپلیمر پیوندی
کوپلیمر پیوندی

برای به دست آوردن یک کوپلیمر پیوندی، ابتدا به یک زنجیره آماده از پلیمر اصلی نیاز دارید. علاوه بر این، زنجیره جانبی را می توان به دو روش مختلف به آن "دوخت" کرد: یا یک مونومر را وارد واکنش کنید، که تحت شرایط خاصی پلیمریزه شده و به شکل زنجیره ای به پلیمر اصلی متصل می شود، یا "کاشت" یک مونومر آماده. ایجاد زنجیره کوتاه (الیگومر) روی پلیمر اصلی از طریق یک گروه میانی.

کوپلیمرهای پیوندی برای انجام اصلاحات هدفمند پلیمر ستون فقرات تولید می شوند. از خاصیتی مانند افزودنی بودن خواص کوپلیمرهای پیوندی استفاده می شود: خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آنها به طور همزمان توسط پلیمرهای زنجیره اصلی و جانبی تعیین می شود.

توصیه شده: