کوپلیمر و کوپلیمریزاسیون:

کوپلیمریزاسیون شامل پلیمره شدن دو مونومر مختلف به‌طور همزمان باهدف ترکیب هر دو ساختار در زنجیره پلیمری است. این امر به‌ طور قابل ملاحظه‌ای گستره و تنوع ویژگی‌ های مولکول‌ های انواع کوپلیمر را افزایش می‌ دهد. همچنین از طرفی باعث ادغام خصوصیات مطلوب مونومر های شرکت‌ کننده در واحد پلیمری می‌ شود. لازم به ذکر است مونومر هایی که قادر به هموپلیمریزاسیون نیستند با یک کومونومر سازگار تشکیل کوپلیمر می‌ دهند.

یک تفاوت اساسی بین کوپلیمر واقعی و پلیمر های ترکیبی وجود دارد. کوپلیمر های سنتزی شامل کلیه واحد های تکرار شونده در زنجیره پلیمری هستند که این امر در طول سنتز پلیمر اتفاق می‌ افتد. درحالی‌که پلیمر های ترکیبی از طریق ترکیب روش‌ های سنتز پلیمر حاصل می‌ شوند. به عبارتی ترکیب همو پلیمر های چندگانه پس از سنتز باعث به وجود آمدن پلیمر های ترکیبی شده که اصطلاحاً آمیزه کاری در صنعت پلیمر نیز نامیده می‌ شود.

یکی از روش‌ های سنتز کوپلیمر ها از طریق واکنش پلیمریزاسیون افزایشی (رشد- زنجیری) است. برای سنتز کوپلیمر، مونومر های مختلف باید به‌صورت هم زمان پلیمریزه شوند. ترکیب کوپلیمر های رشد زنجیری به غلظت و واکنش‌پذیری مونومر های ترکیب وابسته است. کوپلیمر های استایرن آکریلیک، وینیل آکریلیک، آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)، استایرن-بوتادین (SBR)، لاستیک نیتریل، استایرن ایزوپرن استایرن (SIS)، اتیلن وینیل استات و غیره همگی با روش پلیمریزاسیون رشد زنجیری سنتز شده‌اند.

انواع کوپلیمر ها:

کوپلیمر ها بر اساس ساختارشان تقسیم بندی می شوند و به دو شکل خطی و شاخه ای موجود هستند. مهم ترین انواع کوپلیمر های خطی، تناوبی، دسته ای، رندوم و پیوندی می باشند.

• کوپلیمر دسته ای block:

زمانی که واحد های تکرار شونده بیش از یک نوع هموپلیمر توسط پیوند های کوالانسی به هم متصل شوند، تشکیل یک کوپلیمر دسته ای یا بلاک را می دهند. مهمترین کوپلیمر دسته ای ABS می باشد. اخیراً استفاده از روش‌ های پلیمریزاسیون کاتیونی زنده و پلیمریزاسیون رادیکالی زنده برای تهیه کوپلیمر های دسته‌ای توسعه‌ یافته است. کوپلیمر های دسته‌ای از نظر تجاری بسیار حائز اهمیت هستند. این دسته از پلیمر ها در سیستم‌ های دارورسانی، الاستومر های ترموپلاستیک، چسب‌ های هات ملت حساس به فشار، و اخیراً درزمینهٔ نانو کاربرد دارند. لذا کاربرد کوپلیمر در زمینه های بسیاری مورد توجه است.

• کوپلیمر رندوم Random:

اگر مونومر ها در ساختار زنجیره های پلیمری به صورت رندوم و بدون ترتیب خاصی قرار بگیرند، تشکیل کوپلیمر رندوم را می دهند. این پلیمر ها اکثرا توسط روش رادیکال آزاد تولید می شوند. مهمترین مثال آن کوپلیمر استایرن بوتادین رابر SBR می باشد.

• کوپلیمر تناوبی Alternative:

وقتی مونومرهای تشکیل دهنده زنجیر پلیمر به صورت یک در میان تکرار شوند تشکیل کوپلیمر تناوبی را می دهند. نایلون ۶۶ مثالی برای این نوع کوپلیمر هاست.

برخلاف کوپلیمر های قبلی که همه خطی بوده اند، کوپلیمر های شاخه ای دارای شاخه هایی از مونومر ها هستند. مهمترین انواع آن ستاره ای، پیوندی و شانه ای می باشد.

• کوپلیمر ستاره ای Star

• کوپلیمر پیوندی شاخه ای

 خصوصیات کوپلیمر ها:

خصوصیات کوپلیمر ها به ماهیت مونومر ها و نحوه توزیع آن‌ ها در زنجیره پلیمری وابسته است. کوپلیمر ها می‌توانند با استفاده از پلیمریزاسیون مونومر های وینیلی، پلیمریزاسیون حلقه‌گشایی یا با استفاده از فرایند پلیمریزاسیون تراکمی سنتز شوند. این دسته از پلیمرها همچنین می‌توانند از طریق واکنش شیمیایی گروه‌های عاملی روی واحد مونومری در زنجیره پلیمر تشکیل شوند.

کوپلیمر تشکیل‌شده از مونومرهای مختلف ویژگی‌های کاملاً متفاوتی نسبت به مخلوط فیزیکی دو هموپلیمر جداگانه دارد. درواقع امتیاز و برتری کوپلیمر نسبت به هموپلیمر این است که می‌توان مونومرهایی با ویژگی‌های مطلوب را در واکنش کوپلیمریزاسیون شرکت داد. کوپلیمریزاسیون به‌منظور رسیدن به ویژگی‌های مطلوب و نیز اصلاح خواص مکانیکی پلیمرها بکار می‌رود. این نوع فرایند پلیمریزاسیون جهت کاهش بلورینگی، اصلاح دمای انتقال شیشه‌ای، بهبود حلالیت و غیره استفاده می‌شود. با توجه به اینکه واحدهای تکراری در زنجیره هموپلیمر از طریق پیوند کووالانسی با ساختار کوپل می‌شوند بنابراین ترکیب حاصل‌شده از این مونومرها بی‌نهایت متغیر است. از طرفی تغییرات بسیار اندکی در نحوه توزیع مونومرها می‌تواند سبب تغییرات چشمگیر در خواص نهایی کوپلیمر شود.

معروف ترین انواع کوپلیمر رایج در بازار:

• آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
• پلیمر ترکیبی استایرن-بوتادین (SBR)
• لاستیک نیتریل
• استایرن اکریلنیتیل
• استایرن ایزوپرن استایرن (SIS)
• اتیلن وینیل استات

روش گام به گام:

نوع دیگر کوپلیمریزاسیون، تولید به روش گام به گام است. از آن جا که یک کوپلیمر شامل حداقل دو مونومر است، کوپلیمر ها می‌توانند براساس نحوه قرارگیری این واحد ها در طول زنجیره طبقه ‌بندی شوند. کوپلیمر های خطی شامل یک زنجیره اصلی هستند و شامل کوپلیمر های متناوب، کوپلیمر های آماری و کوپلیمر های بلوکی می‌ باشند. کوپلیمر های شاخه ای در اشکال مختلفی از زنجیره های به هم متصل شده تشکیل می شوند.

برای دریافت مشاوره بیشتر می توانید با ما در تهران ابزار در تماس باشید.