Parasts polimērs ir gara nepārtraukta molekula, kas sastāv no savstarpēji savienotām atsevišķām mazākām daļām – monomēriem. Ja vienu makromolekulu veido vairāki dažādu veidu atsevišķas molekulas, tad tas ir kopolimērs, kas apvieno divus vai vairākus dažādus savienojumus.
Tos var klasificēt pēc struktūras un sintēzes metodes.
Parastie kopolimēri
Vienkāršākais un saprotamākais veids. Makromolekulā ar regulāru struktūru monomēri mainās vienmērīgi: 1-2-1-2-1-2… Regulāri kopolimēri pēc īpašībām ir ievērojami pārāki par neregulārajiem: tie ir termiski stabilāki un tiem ir labākas fizikālās un mehāniskās īpašības (elastība, izturība utt.). Kopolimēra vispārīgais raksturlielums, kā likums, sastāv no atbilstošo viendabīgo polimēru īpašībām un atrodas kaut kur pa vidu starp tiem. Dominējošā iegūšanas metode ir kopolikondensācija: apvienojot divas dažādas monomēra molekulas, izdalās viena ūdens molekula.
Nozīmīgākajiem polimēriem rūpniecībā ir tieši stereoregulāra struktūra. Visbiežāk tie ir sintētiskie kopolimēri-gumijas,kas sastāv no butadiēna un viena vai vairākiem citiem monomēriem:
- Stirola-butadiēna gumija ir butadiēna un stirola (vinilbenzola) polikondensācijas produkts.
- Nitrilbutadiēna gumija - ir gan neregulāras, gan regulāras struktūras šķirnes (pēdējās, protams, ir daudz labākas kvalitātes ziņā). Monomērs sastāv no butadiēna un akrilnitrila molekulām.
- Stirola-akrila kopolimērs ir stirola un metakrilāta, parasta polimēra veida, polikondensācijas rezultāts.
Šķiedras ir īpašs parasto kopolimēru gadījums.
Fibres
Šķiedras – organiskās sintēzes ceļā iegūti polimēri izmantošanai tekstilrūpniecībā. Tā sauktie sintētiskie audumi ir izgatavoti no sintētiskām šķiedrām. No dabīgajiem tie atšķiras ar labākām mehāniskajām īpašībām (neburzās, izturība, nodilumizturība, izturība pret dažādām deformācijām). Dažas sintētiskās šķiedras ir kopolimēri:
- neilons ir heksametilēndiamīna un adipīnskābes polikondensācijas produkts;
- lavsan ir monomērs, kas sastāv no kondensēta etilēnglikola un tereftalskābes.
Nejauši kopolimēri
Tos iegūst vienādi ar atšķirību, ka iegūtajā struktūrā monomēriem nav stingras pārmaiņu secības, bet tie ir sakārtoti nejauši. Šajā gadījumā viņi nepieraksta jaunā monomēra vispārējo formu, bet norādakatra tipa molekulu procentuālais daudzums. Bieži vien nejaušā kopolimērā var būt divi vai trīs galvenie monomēri un vēl daži monomēri, kuru saturs svārstās no 1 līdz 5% - tos izmanto stabilizēšanai un citām nelielām polimēra īpašību korekcijām.
Pirmajai mākslīgajai gumijai bija neregulāra struktūra. Vienīgais monomērs - butadiēns - bija ķēdē dažādās konfigurācijās; tā cis- un trans-izomēri mainījās nejauši, savukārt dabiskais kaučuks satur gandrīz tikai cis-butadiēnu.
Tagad lielākā daļa sintētisko gumiju ar piedevām ir nejauši kopolimēri. Tie ir fluorkaučuki, butilgumija, kas sastāv no kopolimerizēta izobutilēna un 1-5% izoprēna, gumijas ar vinilhlorīda, stirola, akrilnitrila un citu polimēru veidojošu savienojumu piedevu. Ir arī šāds polimērs, ko sauc par gumiju, bet nesatur butadiēnu vai izoprēnu. Tas ir polipropilēna un polietilēna, etilēna-propilēna gumijas kopolimērs. Tas sastāv, kā jūs varētu nojaust, no etilēna un propilēna monomēriem, kas satur no 40 līdz 70% no etilēna molārās masas.
Bloku kopolimēri
Šim kopolimēra tipam raksturīgs tas, ka gala struktūrā monomēri nesajaucas savā starpā, bet veido blokus. Katrs bloks ir viena viela tādā daudzumā, ka tas pilnībā atspoguļo visas tā parastā polimēra īpašības. Dažreiz starp dažādiem blokiem var būt viena cita savienojuma molekula - šķērssaistīšanas līdzeklis.
Bloku polimēri ir tā sauktie termoplastiskie elastomēri. Tas irtermoplastu bloku - polistirola, polietilēna vai polipropilēna - un elastomēru - butadiēna un izoprēna polimēru savienojumi, to nejaušie kopolimēri ar stirolu, mums jau zināmais etilēna-propilēna kopolimērs. Normālos apstākļos termoplastiskie elastomēri pēc savām mehāniskajām īpašībām ir līdzīgi elastomēriem, taču augstā temperatūrā tie pārvēršas plastmasas masā un tos var apstrādāt tāpat kā termoplastus.
Plaukta kopolimēri
Papildus galvenajai grupai potzaru kopolimēri satur papildu zarus - ķēdes no citiem monomēriem, kas ir īsākas par galvenās ķēdes garumu. Atzarojumus var piesaistīt starpgrupu molekulām.
Lai iegūtu potēšanas kopolimēru, vispirms ir nepieciešama gatava galvenā polimēra ķēde. Turklāt sānu ķēdi tai var "piešūt" divos dažādos veidos: vai nu reakcijā ievada monomēru, kas noteiktos apstākļos polimerizējas un ķēdes veidā pieķeras galvenajam polimēram, vai arī "iestāda" gatavu. izveidoja īsu ķēdi (oligomēru) uz galvenā polimēra caur starpgrupu.
Graft kopolimēri tiek ražoti, lai veiktu mērķtiecīgu pamatpolimēra modifikāciju. Tiek izmantota tāda īpašība kā potzaru kopolimēru īpašību aditivitāte: to fizikālās un mehāniskās īpašības vienlaikus nosaka gan galvenās, gan sānu ķēdes polimēri.
