کوپلیمر چیست؟ انواع کوپلیمر ها کدامند؟

تعریف کوپلیمر:

همانطور که در بخش دسته بندی انواع پلیمر گفته شد، کوپلیمر، پلیمری است که از 2 نوع مونومر یا بیشتر ساخته شده است. به فرایندی که در آن کوپلیمر تشکیل می شود نیز کوپلیمریزاسیون گویند. کوپلیمر به منظور اصلاح بعضی خواص یک پلاستیک خاص صورت می گیرد و درمقابل هموپلیمر قرار دارد که تنها از یک نوع مونومر تشکیل شده است. در شکل زیر تفاوت همو پلیمر و کوپلیمر را مشاهده می کنید.

تفاوت همو پلیمر و کوپلیمر

انواع کوپلیمر ها:

کوپلیمرها 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 پیوندهای کوالانسی به هم متصل شوند، تشکیل یک کوپلیمر دسته ای یا بلاک را می دهند. ساختار این نوع کوپلیمر ها را در زیر مشاهده می کنید. مهمترین کوپلیمر دسته ای ABS می باشد. اخیراً استفاده از روش‌های پلیمریزاسیون کاتیونی زنده و پلیمریزاسیون رادیکالی زنده برای تهیه کوپلیمرهای دسته‌ای توسعه‌ یافته است. کوپلیمرهای دسته‌ای از نظر تجاری بسیار حائز اهمیت هستند. این دسته از پلیمرها در سیستم‌های دارورسانی، الاستومرهای ترموپلاستیک، چسب‌های 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 مونومرها در ساختار زنجیره های پلیمری به صورت رندوم و بدون ترتیب خاصی قرار بگیرند، تشکیل کوپلیمر رندوم را می دهند. این پلیمرها 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 66 مثالی برای این نوع کوپلیمر هاست.

برخلاف کوپلیمرهای قبلی که همه خطی بوده اند، کوپلیمرهای شاخه ای دارای شاخه هایی از مونومرها هستند. مهمترین انواع آن ستاره ای، پیوندی و شانه ای می باشد که تصاویر آن ها را در شکل زیر مشاهده می کنید:

کوپلیمر ستاره ای Star:

کوپلیمر پیوندی شاخه ای:

کوپلیمر پیوندی grafted

مثال مهمی از کوپلیمر:

پلی پروپیلن کوپلیمر PP Copolymer:

وقتی در ساختار پلی پروپیلن از مونومر دیگری به جز مونومر پروپیلن استفاده شود (معمولا اتان)، پلی پروپیلن کوپلیمر خواهیم داشت. کوپلیمر پروپیلن خود به دو دسته تقسیم بندی می شود. کوپلیمر پلی پروپیلن تصادفی (رندوم) PP-R و کوپلیمر پلی پروپیلن بلاک(دسته ای) PP-B

کوپلیمر پلی پروپیلن تصادفی PP-R: از پلیمریزاسیون اتن و پروپن تولید می شود و مقدار اتن معمولا تا حداکثر 6 درصد جرمی استفاده می شود. علت نامگذاری کوپلیمر رندوم این است که ترتیب قرارگیری پروپن و اتن به شکل تصادفی و بی قاعده است. این نوع کوپلیمر پلی پروپیلن منعطف تر و از لحاظ خواص نوری شفاف ترمی باشند و به همین دلیل در محصولاتی که ظاهری عالی نیاز دارند از این PP-R استفاده می گردد. از مهمترین کاربردهای کوپلیمر پلی پروپیلن در لوله و اتصالات آبرسانی می باشد.

کوپلیمر پلی پروپین دسته ای PP-B: در این نوع کوپلیمر نیز اتن استفاده شده و معمولا مقدار آن از اتن موجود در PP-R بیش تر است و حدود 5 الی 15 درصد از آن استفاده می شود. مونومر ها به صورت دسته ای در زنجیره اصلی قرار می گیرند. این نظم قرارگیری باعث می شود تا پلی پروپیلن حاصله سخت تر شده و شکنندگی کم تری نسبت به نوع PP-R داشته باشد به همین دلیل در صنایعی که نیاز به استحکام بالا دارد استفاده می شوند. این نوع کوپلیمر پلی پروپیلن نیز البته در مقادیر کمتر در لوله و اتصالات آبرسانی مورد استفاده قرار می گیرد.

در جدول زیر مهمترین تفاوت های کوپلیمر و هموپلیمر پلی پروپیلن آورده شده است:

هموپلیمر پلی پروپیلن	کوپلیمر پلی پروپیلن
استحکام بالا، سخت تر و مستحکم تر	کمی نرم تر اما مقاومت به ضربه بهتر
مقاومت شیمیایی خوب	دوام بیشتر
جوش پذیری خوب	مقاومت به رشد ترک بهتر
مقاومت به ضربه خوب	فرایند پذیری بهتر
سفتی خوب	زبری بالاتر
قابلیت تماس با مواد غذایی	برای کاربردهای تماس با مواد عذایی توصیه نمی شود