Copolymers ay isang uri ng polymer. Mga uri, istraktura, katangian ng mga copolymer

Talaan ng mga Nilalaman:

Copolymers ay isang uri ng polymer. Mga uri, istraktura, katangian ng mga copolymer
Copolymers ay isang uri ng polymer. Mga uri, istraktura, katangian ng mga copolymer
Anonim

Ang ordinaryong polimer ay isang mahabang tuluy-tuloy na molekula na binubuo ng magkakaugnay na magkakahiwalay na maliliit na bahagi - mga monomer. Kung ang isang macromolecule ay nabuo ng maraming iba't ibang uri ng mga solong molekula, ito ay isang copolymer na pinagsasama ang dalawa o higit pang magkakaibang compound.

Maaaring uriin ang mga ito ayon sa istruktura at paraan ng synthesis.

Regular copolymer

Ang pinakasimple at pinakanaiintindihan na uri. Sa isang macromolecule na may regular na istraktura, ang mga monomer ay pantay-pantay na nagpapalit-palit: 1-2-1-2-1-2… Sa mga tuntunin ng kanilang mga katangian, ang mga regular na copolymer ay higit na nakahihigit sa mga hindi regular: sila ay mas thermally stable at may mas mahusay na pisikal at mekanikal na katangian (pagkalastiko, lakas, atbp.). Ang pangkalahatang katangian ng isang copolymer, bilang panuntunan, ay binubuo ng mga katangian ng kaukulang homogenous polymers at nasa isang lugar sa gitna sa pagitan nila. Ang pangunahing paraan ng pagkuha ay copolycondensation: kapag pinagsama ang dalawang magkaibang molekula ng monomer, isang molekula ng tubig ang ilalabas.

Ang pinakamahalagang polymer sa industriya ay may tiyak na stereoregular na istraktura. Kadalasan ito ay mga sintetikong copolymer-goma,na binubuo ng butadiene at isa o higit pang mga monomer:

  • Styrene-butadiene rubber ay isang polycondensation product ng butadiene at styrene (vinylbenzene).
  • Nitrile butadiene rubber - may mga uri ng parehong hindi regular at regular na mga istraktura (ang huli, siyempre, ay mas mahusay sa kalidad). Ang monomer ay binubuo ng butadiene at acrylonitrile molecules.
  • Styrene-acrylic copolymer ay resulta ng polycondensation ng styrene at methacrylate, isang regular na uri ng polymer.

Ang mga hibla ay isang espesyal na kaso ng mga regular na copolymer.

Fibres

Fibers - mga polymer na nakuha sa pamamagitan ng organic synthesis para magamit sa industriya ng tela. Ang mga tinatawag na sintetikong tela ay ginawa mula sa mga sintetikong hibla. Naiiba sila sa mga natural sa mas mahusay na mga katangian ng mekanikal (hindi lumulubog, lakas, paglaban sa pagsusuot, paglaban sa iba't ibang mga deformation). Ang ilang synthetic fibers ay copolymer:

Ang

  • nylon ay isang polycondensation na produkto ng hexamethylenediamine at adipic acid;
  • naylon - gawa ng tao hibla
    naylon - gawa ng tao hibla

    Ang

  • lavsan ay isang monomer na binubuo ng condensed ethylene glycol at terephthalic acid.
  • lavsan - gawa ng tao hibla
    lavsan - gawa ng tao hibla

    Random copolymer

    Ang mga ito ay nakuha sa parehong paraan na may pagkakaiba na sa nagresultang istraktura, ang mga monomer ay walang mahigpit na pagkakasunud-sunod ng alternation, ngunit nakaayos nang random. Sa kasong ito, hindi nila isinulat ang pangkalahatang anyo ng bagong monomer, ngunit nagpapahiwatigang porsyento ng mga molekula ng bawat uri. Kadalasan, ang isang random na copolymer ay maaaring magkaroon ng dalawa o tatlong pangunahing monomer at ilan pa, na ang nilalaman ay mula 1-5% - ginagamit ang mga ito para sa stabilization at iba pang maliliit na pagsasaayos sa mga katangian ng polymer.

    Ang unang artipisyal na goma ay may hindi regular na istraktura. Ang tanging monomer - butadiene - ay nasa kadena sa iba't ibang mga pagsasaayos; nagkaroon ng random na paghahalili ng mga cis- at trans-isomer nito, habang ang natural na goma ay naglalaman lamang ng cis-butadiene.

    Ngayon ang karamihan sa mga synthetic na goma na may mga additives ay random copolymer. Ang mga ito ay fluororubbers, butyl rubber, na binubuo ng copolymerized isobutylene at 1-5% isoprene, rubbers na may pagdaragdag ng vinyl chloride, styrene, acrylonitrile at iba pang mga polymer-forming compound. Mayroon ding isang polymer, na tinatawag na goma, ngunit hindi naglalaman ng butadiene o isoprene sa komposisyon nito. Ito ay isang copolymer ng polypropylene at polyethylene, ethylene-propylene rubber. Binubuo ito, gaya ng maaari mong hulaan, ng mga monomer ng ethylene at propylene, na naglalaman ng mula 40 hanggang 70% ng molar mass ng ethylene.

    I-block ang mga copolymer

    Ang ganitong uri ng copolymer ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na sa pangwakas na istraktura ang mga monomer ay hindi pinaghalo sa isa't isa, ngunit bumubuo ng mga bloke. Ang bawat bloke ay isang sangkap sa ganoong dami na ito ay ganap na sumasalamin sa lahat ng mga katangian ng ordinaryong polimer nito. Minsan sa pagitan ng iba't ibang mga bloke ay maaaring mayroong isang molekula ng isa pang tambalan - isang cross-linking agent.

    Ang

    Block polymers ay ang tinatawag na thermoplastic elastomer. Ito aymga compound ng mga bloke ng thermoplastics - polystyrene, polyethylene o polypropylene - at elastomer - butadiene at isoprene polymers, ang kanilang mga random na copolymer na may styrene, ang ethylene-propylene copolymer na kilala na natin. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang mga thermoplastic elastomer ay katulad ng mga elastomer sa kanilang mga mekanikal na katangian, ngunit sa mataas na temperatura ay nagiging plastic mass ang mga ito at maaaring iproseso sa parehong paraan tulad ng thermoplastics.

    halimbawa ng block copolymer
    halimbawa ng block copolymer

    Graft copolymer

    Bilang karagdagan sa pangunahing pangkat, ang mga graft copolymer ay naglalaman ng mga karagdagang sanga - mga kadena mula sa iba pang mga monomer, na mas maikli kaysa sa haba ng pangunahing kadena. Maaaring ikabit ang mga sanga sa mga molekula ng intermediate group.

    graft copolymer
    graft copolymer

    Upang makakuha ng graft copolymer, kailangan mo muna ng yari na chain ng pangunahing polymer. Dagdag pa, ang side chain ay maaaring "sewn" dito sa dalawang magkaibang paraan: alinman sa ipakilala ang isang monomer sa reaksyon, na sa ilalim ng ilang mga kundisyon polymerizes at attaches sa anyo ng isang chain sa pangunahing polimer, o "plant" ng isang handa- gumawa ng maikling kadena (oligomer) papunta sa pangunahing polimer sa pamamagitan ng isang intermediate na grupo.

    Graft copolymer ay ginawa upang isagawa ang target na pagbabago ng backbone polymer. Ang ganitong katangian bilang additivity ng mga katangian ng graft copolymer ay ginagamit: ang kanilang pisikal at mekanikal na mga katangian ay tinutukoy nang sabay-sabay ng mga polymer ng parehong pangunahing at ang side chain.

    Inirerekumendang: