Was ist ein Copolymer?

In der Chemie ist ein Polymer eine Kette von Molekülen, die durch Verknüpfung vieler kleiner Moleküle miteinander verbunden sind.Polymere kommen in verschiedenen Sorten, eine Art, die das Copolymer ist.Ein Copolymer wird hergestellt, wenn zwei verschiedene Arten von Molekülen in derselben Polymerkette verbunden sind.

Jede der beiden Arten von Molekülen wird als Monomer bezeichnet, und die Anordnung der Monomere führt zu verschiedenen Kategorien und Unterkategorien von Copolymeren.Beispielsweise besteht ein abwechselndes Copolymer aus regelmäßig abwechselndem Monomeren A und B, sodass die Copolymerkette: A-B-A-B-A-B-A-B.Ein zufälliges Copolymer ist eines mit zufälligen Sequenzen von A und B, wie B-A-A-A-B-A-B-A-A-B-B.Periodische Copolymere sind noch komplizierter, da sie aus A- und B -Monomeren bestehen, die in einer sich wiederholenden Sequenz angeordnet sind.Wenn beispielsweise die im obige A- und B beschriebene A- und B -Sequenz ohne Änderung wiederholen würde, obwohl die Sequenz selbst zufällig erscheint, wäre dies ein periodisches Copolymer.

Blockcopolymere haben vielleicht die einfachste Struktur, aber auch die seltsamstenAttribute.Diese Copolymere bestehen aus „Blöcken“, in denen alle Art von Monomer zusammengefasst sind, wobei alle der anderen Art zusammengefasst sind.Es ist, als würden zwei gewöhnliche Polymere am Ende zusammengeschlossen.In diesen Verbindungen verhalten sich die beiden Monomere in einer Weise, die Wissenschaftler Phasentrennung bezeichnen.

Phasentrennung ist dasselbe, was auftritt, wenn Öl und Wasser - zwei inkompatible Substanzen - in einem Behälter getrennt sind.Die Verbindungen in Blockcopolymeren sind jedoch atomisch miteinander verbunden. Anstatt sich wie Öl und Wasser visuell zu trennen, trennen sie sich auf mikroskopischer Skala.Diese Trennung in den Blöcken bildet sehr kleine, aber sehr starre Strukturen.Diese Substanzen sind stark genug, dass einige Arten von Blockcopolymeren in Schuhsohlen und Automobilreifen verwendet werden.Es ist auch interessant festzustellen, dass Blockcopolymere nicht nur aus zwei Monomeren bestehen können, sondern in einigen Fällen bis zu fünf oder mehr.

Eine andere Möglichkeit, Copolymere zu kategorisieren, ist die Form der von den Polymerketten gebildeten Strukturen.Lineare Copolymere sind nur eine einzige Kette, während verzweigte Copolymere eine Hauptkette mit anderen Ketten haben, die in Abständen abzweigen.Eine häufige Art von verzweigtem Copolymer ist das Transplantatcopolymer, bei dem die Hauptkette nur von Monomer A besteht, und die Zweige bestehen nur aus Monomer B.

In diesem Fall können beide Monomere dem fertigen Transplantatcopolymer Eigenschaften verleihen.Ein Beispiel wäre hochwirksamer Polystyrol.Es hat eine Polystyrol -Hauptkette, die dem Material seine Festigkeit verleiht.Auf das Polystyrol -Rückgrat gepfropft sind Ketten des zusammengesetzten Polybutadiens, was dem Material eine Widerstandsfähigkeit verleiht, die gewöhnliches Polystyrol fehlt.