21.2 : Характеристики и номенклатура сополимеров

Сополимеры – это продукты, полученные в результате полимеризации нескольких видов мономеров. Итак, в самой полимерной цепи может быть несколько повторяющихся звеньев, происходящих из разных мономеров. Процесс синтеза полимера из различных видов мономеров называется сополимеризацией. Когда участвуют два мономера, полимер называется биполимером. Полимеры с тремя и четырьмя мономерами называются терполимерами и кватерполимерами соответственно. На рис. 1 изображена сополимеризация стирола и акрило-нитрила с образованием биполимера поли(стирол-ко-акрилонитрила) (стирол-акрилонитриловой смолы или САН). Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) — популярный пример терполимера, широко используемый для 3D-печати.

Рисунок 1. Сополимеризация стирола и акрилонитрила.

В сополимерах, поскольку существует более одного типа повторяющихся звеньев, химическая формула сополимера обозначается путем размещения отдельных скобок и указания соответствующей степени полимеризации для каждого уникального повторяющегося звена.

В зависимости от распределения каждого ко-мономера в полимерной цепи сополимер можно классифицировать как чередующийся, статистический, блок-сополимер или привитой сополимер.

Если мономер на конце растущей полимерной цепи предпочитает вступать в реакцию с альтернативным мономером в смеси и наоборот, систематическое введение различных мономеров дает чередующиеся сополимеры.

Рисунок 2: Чередующийся сополимер в результате полимеризации двух мономеров.

Когда один из этих мономеров на конце растущей полимерной цепи не имеет предпочтения какому-либо ко-мономеру, происходит случайное включение мономера.

Рисунок 3: Статистический сополимер, полученный в результате полимеризации двух мономеров.

Блоки гомополимеров могут быть изготовлены из смеси мономеров при подходящих условиях реакции для гомополимеризации каждого мономера. Эти гомополимерные блоки могут объединяться в разных местах. Если гомополимеры соединяются по краям, в полимерной цепи чередуются блоки разных гомополимеров.

Рисунок 4: Блок-сополимер, полученный в результате полимеризации двух мономеров.

Другая возможность — прививка гомополимерных цепей одного мономера на внутренние атомы гомополимерной цепи другого мономера.

Рисунок 5: Привитой сополимер, полученный в результате полимеризации двух мономеров.