Un polymère ordinaire est une longue molécule continue composée de petites parties séparées interconnectées - des monomères. Si une macromolécule est formée de plusieurs types différents de molécules simples, il s'agit alors d'un copolymère qui combine deux ou plusieurs composés différents.
Ils peuvent être classés selon la structure et la méthode de synthèse.
Copolymères réguliers
Le type le plus simple et le plus compréhensible. Dans une macromolécule à structure régulière, les monomères alternent régulièrement: 1-2-1-2-1-2… Au niveau de leurs propriétés, les copolymères réguliers sont nettement supérieurs aux irréguliers: ils sont plus stables thermiquement et ont de meilleures propriétés physiques et propriétés mécaniques (élasticité, résistance, etc.). La caractéristique générale d'un copolymère, en règle générale, consiste en les propriétés des polymères homogènes correspondants et se situe quelque part au milieu entre eux. La méthode prédominante d'obtention est la copolycondensation: lorsque deux molécules de monomère différentes sont combinées, une molécule d'eau est libérée.
Les polymères les plus importants dans l'industrie ont précisément la structure stéréorégulière. Il s'agit le plus souvent de caoutchoucs-copolymères synthétiques,constitué de butadiène et d'un ou plusieurs autres monomères:
- Le caoutchouc styrène-butadiène est un produit de polycondensation du butadiène et du styrène (vinylbenzène).
- Caoutchouc nitrile butadiène - il existe des variétés de structures irrégulières et régulières (ces dernières, bien sûr, sont de bien meilleure qualité). Le monomère est composé de molécules de butadiène et d'acrylonitrile.
- Le copolymère styrène-acrylique est le résultat de la polycondensation du styrène et du méthacrylate, un type courant de polymère.
Les fibres sont un cas particulier des copolymères réguliers.
Fibres
Fibres - polymères obtenus par synthèse organique pour une utilisation dans l'industrie textile. Les tissus dits synthétiques sont fabriqués à partir de fibres synthétiques. Ils se distinguent des naturels par de meilleures qualités mécaniques (infroissage, solidité, résistance à l'usure, résistance aux déformations diverses). Certaines fibres synthétiques sont des copolymères:
- le nylon est un produit de polycondensation d'hexaméthylènediamine et d'acide adipique;
- lavsan est un monomère composé d'éthylène glycol condensé et d'acide téréphtalique.
Copolymères aléatoires
Ils sont obtenus de la même manière à la différence que dans la structure résultante, les monomères n'ont pas un ordre d' alternance strict, mais sont disposés de manière aléatoire. Dans ce cas, ils n'écrivent pas la forme générale du nouveau monomère, mais indiquentle pourcentage de molécules de chaque type. Souvent, un copolymère aléatoire peut avoir deux ou trois monomères principaux et quelques autres, dont la teneur varie de 1 à 5 % - ils sont utilisés pour la stabilisation et d'autres petits ajustements des propriétés du polymère.
Le premier caoutchouc artificiel avait une structure irrégulière. Le seul monomère - le butadiène - se trouvait dans la chaîne dans différentes configurations; il y avait une alternance aléatoire de ses isomères cis et trans, tandis que le caoutchouc naturel ne contient presque que du cis-butadiène.
Maintenant, la plupart des caoutchoucs synthétiques avec additifs sont des copolymères aléatoires. Il s'agit de caoutchoucs fluorés, de caoutchouc butyle, constitués d'isobutylène copolymérisé et de 1 à 5% d'isoprène, de caoutchoucs additionnés de chlorure de vinyle, de styrène, d'acrylonitrile et d'autres composés formant des polymères. Il existe également un tel polymère, appelé caoutchouc, mais ne contenant pas de butadiène ni d'isoprène dans sa composition. C'est un copolymère de polypropylène et de polyéthylène, caoutchouc éthylène-propylène. Il se compose, comme vous pouvez le deviner, des monomères d'éthylène et de propylène, contenant de 40 à 70 % de la masse molaire d'éthylène.
Copolymères à blocs
Ce type de copolymère se caractérise par le fait que dans la structure finale les monomères ne sont pas mélangés entre eux, mais forment des blocs. Chaque bloc est une substance en quantité telle qu'elle reflète pleinement toutes les propriétés de son polymère ordinaire. Parfois, entre différents blocs, il peut y avoir une molécule d'un autre composé - un agent de réticulation.
Les polymères blocs sont les élastomères dits thermoplastiques. C'estcomposés de blocs de thermoplastiques - polystyrène, polyéthylène ou polypropylène - et d'élastomères - polymères de butadiène et d'isoprène, leurs copolymères statistiques avec le styrène, le copolymère éthylène-propylène que nous connaissons déjà. Dans des conditions normales, les élastomères thermoplastiques sont similaires aux élastomères dans leurs propriétés mécaniques, mais à des températures élevées, ils se transforment en une masse plastique et peuvent être traités de la même manière que les thermoplastiques.
Copolymères greffés
En plus du groupe principal, les copolymères greffés contiennent des branches supplémentaires - des chaînes d'autres monomères, plus courtes que la longueur de la chaîne principale. Les branches peuvent être attachées aux molécules du groupe intermédiaire.
Pour obtenir un copolymère greffé, vous avez d'abord besoin d'une chaîne prête à l'emploi du polymère principal. De plus, la chaîne latérale peut lui être "cousue" de deux manières différentes: soit introduire dans la réaction un monomère qui, dans certaines conditions, polymérise et se fixe sous forme de chaîne au polymère principal, soit "planter" un prêt-à- chaîne courte (oligomère) sur le polymère principal via un groupe intermédiaire.
Les copolymères greffés sont produits pour effectuer une modification ciblée du squelette polymère. Une propriété telle que l'additivité des propriétés des copolymères greffés est utilisée: leurs caractéristiques physiques et mécaniques sont déterminées simultanément par les polymères de la chaîne principale et de la chaîne latérale.
