Els copolímers són un tipus de polímers. Tipus, estructura, propietats dels copolímers

Taula de continguts:

Els copolímers són un tipus de polímers. Tipus, estructura, propietats dels copolímers
Els copolímers són un tipus de polímers. Tipus, estructura, propietats dels copolímers
Anonim

Un polímer normal és una molècula llarga i contínua formada per parts més petites separades interconnectades: monòmers. Si una macromolècula està formada per diversos tipus diferents de molècules individuals, aquest és un copolímer que combina dos o més compostos diferents.

Es poden classificar segons l'estructura i el mètode de síntesi.

Copolímers regulars

El tipus més senzill i entenedor. En una macromolècula d'estructura regular, els monòmers s' alternen de manera uniforme: 1-2-1-2-1-2… Pel que fa a les seves propietats, els copolímers regulars són significativament superiors als irregulars: són més estables tèrmicament i tenen millors condicions físiques i propietats mecàniques (elasticitat, resistència, etc.). La característica general d'un copolímer, per regla general, consisteix en les propietats dels corresponents polímers homogenis i es troba en algun lloc intermedi entre ells. El mètode predominant d'obtenció és la copolicondensació: quan es combinen dues molècules de monòmers diferents, s'allibera una molècula d'aigua.

Els polímers més importants de la indústria tenen precisament l'estructura estereoregular. Sovint es tracta de copolímers sintètics-cautxú,format per butadiè i un o més monòmers més:

  • El cautxú estirè-butadiè és un producte de policondensació de butadiè i estirè (vinilbenzè).
  • Goma de nitril butadiè: hi ha varietats d'estructures irregulars i regulars (aquestes últimes, per descomptat, són de molt millor qualitat). El monòmer està format per molècules de butadiè i acrilonitril.
  • El copolímer estirè-acrílic és el resultat de la policondensació de l'estirè i el metacrilat, un tipus de polímer normal.

Les fibres són un cas especial de copolímers normals.

Fibres

Fibres - polímers obtinguts per síntesi orgànica per al seu ús en la indústria tèxtil. Els teixits anomenats sintètics estan fets de fibres sintètiques. Es diferencien dels naturals en millors qualitats mecàniques (no arrugues, resistència, resistència al desgast, resistència a diverses deformacions). Algunes fibres sintètiques són copolímers:

  • nylon és un producte de policondensació d'hexametilendiamina i àcid adípic;
  • niló - fibra sintètica
    niló - fibra sintètica
  • lavsan és un monòmer format per etilenglicol condensat i àcid tereftàlic.
  • lavsan - fibra sintètica
    lavsan - fibra sintètica

Copolímers aleatoris

S'obtenen de la mateixa manera amb la diferència que en l'estructura resultant, els monòmers no tenen un ordre d' alternança estricte, sinó que estan disposats aleatòriament. En aquest cas, no anoten la forma general del nou monòmer, sinó que indiquenel percentatge de molècules de cada tipus. Sovint, un copolímer aleatori pot tenir dos o tres monòmers principals i uns quants més, el contingut dels quals oscil·la entre l'1 i el 5%; s'utilitzen per a l'estabilització i altres petits ajustaments a les propietats del polímer.

El primer cautxú artificial tenia una estructura irregular. L'únic monòmer -butadiè- es trobava a la cadena en diferents configuracions; hi va haver una alternança aleatòria dels seus isòmers cis i trans, mentre que el cautxú natural gairebé només conté cis-butadiè.

Ara la majoria de cautxús sintètics amb additius són copolímers aleatoris. Es tracta de cautxú fluorat, cautxú butílic, que consisteix en isobutilè copolimeritzat i 1-5% d'isoprè, cautxús amb l'addició de clorur de vinil, estirè, acrilonitril i altres compostos que formen polímers. També hi ha un polímer d'aquest tipus, anomenat cautxú, però que no conté butadiè ni isoprè en la seva composició. És un copolímer de polipropilè i polietilè, cautxú etilè-propilè. Es compon, com podeu suposar, dels monòmers d'etilè i propilè, que contenen entre el 40 i el 70% de la massa molar d'etilè.

Copolímers en bloc

Aquest tipus de copolímer es caracteritza pel fet que en l'estructura final els monòmers no es barregen entre ells, sinó que formen blocs. Cada bloc és una substància en tal quantitat que reflecteix completament totes les propietats del seu polímer normal. De vegades, entre diferents blocs pot haver-hi una molècula d'un altre compost: un agent de reticulació.

Els polímers en bloc són els anomenats elastòmers termoplàstics. Això éscompostos de blocs de termoplàstics -poliestirè, polietilè o polipropilè- i elastòmers -polímers de butadiè i isoprè, els seus copolímers aleatoris amb estirè, el copolímer etilè-propilè ja conegut per nos altres. En condicions normals, els elastòmers termoplàstics són similars als elastòmers en les seves propietats mecàniques, però a altes temperatures es converteixen en una massa plàstica i es poden processar de la mateixa manera que els termoplàstics.

Exemple de copolímer de blocs
Exemple de copolímer de blocs

Copolímers d'empelt

A més del grup principal, els copolímers d'empelt contenen ramificacions addicionals: cadenes d' altres monòmers, més curtes que la longitud de la cadena principal. Les branques es poden unir a molècules de grups intermedis.

copolímer d'empelt
copolímer d'empelt

Per obtenir un copolímer d'empelt, primer necessiteu una cadena ja feta del polímer principal. A més, la cadena lateral es pot "cosir" a ella de dues maneres diferents: o bé introduïu un monòmer a la reacció, que en determinades condicions es polimeritza i s'uneix en forma de cadena al polímer principal, o bé "planteu" un preparat preparat. fabricat una cadena curta (oligòmer) al polímer principal mitjançant un grup intermedi.

Els copolímers d'empelt es produeixen per dur a terme una modificació específica del polímer de la columna vertebral. S'utilitza una propietat com l'additivitat de les propietats dels copolímers d'empelt: les seves característiques físiques i mecàniques estan determinades simultàniament pels polímers tant de la cadena principal com de la cadena lateral.

Recomanat: