Copolimer

Un copolimer este un polimer rezultat din copolimerizarea a cel puțin două tipuri de monomeri , care sunt chimic diferiți, numiți comonomeri . Prin urmare, este format din cel puțin două modele repetate . Termenul de copolimer este opus omopolimerului .

Interesul copolimerilor constă în proprietățile lor fizico-chimice și mecanice, care sunt intermediare cu cele obținute pe homopolimerii corespunzători.

Copolimerii de secvență aleatorie, alternativă și aleatorie sunt materiale omogene. Este diferit cu copolimerii bloc (numiți și copolimeri bloc ): datorită structurii lor eterogene, este posibil să se observe cel puțin două temperaturi de tranziție sticloasă ( Tg ).

Clasificare

Copolimerii obținuți prin copolimerizarea a doi monomeri sunt numite uneori bipolymers, cele obținute din trei terpolymeric monomeri , cei obținuți din patru quaterpolymeric monomeri , etc. .

În funcție de modul în care unitățile repetante sunt distribuite în lanțurile macromoleculare, copolimerii pot fi clasificați în două familii.

Copolimeri cu structură omogenă

Acești copolimeri au o singură fază amorfă și, prin urmare, nu formează microstructuri. Au un singur Tg , care este intermediar față de cel găsit cu fiecare dintre homopolimerii corespunzători. Acest tip de copolimer poate fi:

aleatoriu: alcătuit din macromolecule în care probabilitatea de a găsi o unitate de monomer dată într-un punct dat al lanțului este independentă de natura unităților adiacente:

-AABBAAABAABBABAAABAAA-BB-;

periodic: alcătuit din macromolecule care cuprind mai mult de două specii de unități monomere într-o ordine secvențială regulată. Cei mai cunoscuți copolimeri periodici sunt copolimerii alternanți. Acest tip de copolimer este alcătuit din macromolecule care cuprind două tipuri de unități monomer distribuite alternativ:

-ABABABABAB-, sau (-AB-) n ;

statistic: alcătuit din macromolecule în care distribuția unităților monomerice respectă legile statistice cunoscute.

Copolimeri cu structură eterogenă

Acești copolimeri rezultă din altoirea pe un homopolimer sau din radiația unui homopolimer, a lanțurilor de cel puțin un alt homopolimer. Acești copolimeri au cel puțin două faze amorfe sau cristaline și, prin urmare, formează microstructuri. Este posibil să se observe cel puțin două Tg , identice cu cele măsurate pe homopolimerii corespunzători. Se face distincție între copolimeri:

cu blocuri: alcătuit din blocuri de diferite compoziții conectate între ele în secvențe liniare:

-AAAAAAABBBBBBBAAAAAAAA-BB -...;

cu grefe: un copolimer grefat constă din blocuri conectate lateral la lanțul principal și a căror compoziție este diferită de acesta:

-AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-. | BBBBBBB

Exemple

Copolimerii sunt foarte numeroși și sunt folosiți pe scară largă atât în industrie, cât și în viața de zi cu zi. Acestea sunt distribuite între:

polimeri termoplastici : PEBDL (sau acronim LLDPE în engleză) (din familia poliolefinelor ); polistiren de impact (SB) ( copolimer bloc stiren - butadienă ), EVA ( etilenă / acetat de vinil ), ABS , SAN , ETFE (copolimer alternativ de etilenă / tetrafluoretilenă ), perfluoroalcoxi ( teflon- PFA);
a elastomeri : SBR (conține în principal butadienă ), NBR , "cauciuc butil" (IIR), EPM (copolimer aleator), EPDM ;
a elastomeri termoplastici (TPE): SBS, SEBS, TPE-U (pe bază de uretan ), TPE-S (pe baza de ester ), PEBA (sau amidice bloc polieter , bază de eter - amidă ) care este obținut prin policondensare unei poliamide la terminare carboxil (PA6, PA11, PA12) cu un polieter terminat cu hidroxil (PTMG, PEG).

Note și referințe

(în) " copolimer " Compendium of Chemical Terminology [" Gold Book "], IUPAC 1997, versiune corectată online (2006-), ediția a II- a .
În acest articol, definițiile copolimerilor aleatori, periodici, alternativi, statistici, bloc și grefă sunt preluate din Glosarul GFP de termeni de bază în știința polimerilor (Recomandări din 1996)
Reyne Maurice, Tratatul noilor tehnologii , seria materialelor, materialele plastice, Hermes, 1990, p. 21.
Se spune că o structură bifazată este binară sau bifazată.
polietilenei va modela cu ușurință , dar este foarte inflamabil , în timp ce politetrafluoretilenă nu este inflamabil , dar dificil de a pune în aplicare . Densitatea ETFE este de 1,7.
Producția mondială de LDPE a fost de 14 milioane de tone în 2001.