Bežný polymér je dlhá súvislá molekula pozostávajúca zo vzájomne prepojených samostatných menších častí – monomérov. Ak je jedna makromolekula tvorená niekoľkými rôznymi typmi jednotlivých molekúl, potom ide o kopolymér, ktorý kombinuje dve alebo viac rôznych zlúčenín.
Dajú sa klasifikovať podľa štruktúry a spôsobu syntézy.
Bežné kopolyméry
Najjednoduchší a najzrozumiteľnejší typ. V makromolekule s pravidelnou štruktúrou sa monoméry striedajú rovnomerne: 1-2-1-2-1-2… Z hľadiska svojich vlastností sú bežné kopolyméry výrazne lepšie ako nepravidelné: sú tepelne stabilnejšie a majú lepšie fyzikálne a mechanické vlastnosti (elasticita, pevnosť atď.). Všeobecná charakteristika kopolyméru spravidla pozostáva z vlastností zodpovedajúcich homogénnych polymérov a je niekde uprostred medzi nimi. Prevládajúcim spôsobom získavania je kopolykondenzácia: keď sa spoja dve rôzne molekuly monoméru, uvoľní sa jedna molekula vody.
Najdôležitejšie polyméry v priemysle majú presne stereoregulárnu štruktúru. Najčastejšie ide o syntetické kopolyméry-kaučuky,pozostávajúce z butadiénu a jedného alebo viacerých ďalších monomérov:
- Styrén-butadiénový kaučuk je polykondenzačný produkt butadiénu a styrénu (vinylbenzén).
- Nitrilbutadiénový kaučuk – existujú druhy s nepravidelnou aj pravidelnou štruktúrou (druhé, samozrejme, majú oveľa lepšiu kvalitu). Monomér sa skladá z molekúl butadiénu a akrylonitrilu.
- Kopolymér styrén-akryl je výsledkom polykondenzácie styrénu a metakrylátu, bežného druhu polyméru.
Vlákna sú špeciálnym prípadom bežných kopolymérov.
Vláknina
Vlákna – polyméry získané organickou syntézou na použitie v textilnom priemysle. Takzvané syntetické tkaniny sa vyrábajú zo syntetických vlákien. Od prírodných sa líšia lepšími mechanickými vlastnosťami (nekrčivosť, pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť voči rôznym deformáciám). Niektoré syntetické vlákna sú kopolyméry:
- nylon je polykondenzačný produkt hexametyléndiamínu a kyseliny adipovej;
- lavsan je monomér, ktorý pozostáva z kondenzovaného etylénglykolu a kyseliny tereftalovej.
Náhodné kopolyméry
Získavajú sa rovnakým spôsobom s tým rozdielom, že vo výslednej štruktúre nemajú monoméry striktné striedanie, ale sú usporiadané náhodne. V tomto prípade nezapisujú všeobecnú formu nového monoméru, ale uvádzajúpercento molekúl každého typu. Často môže mať náhodný kopolymér dva alebo tri hlavné monoméry a niekoľko ďalších, ktorých obsah sa pohybuje od 1-5% - používajú sa na stabilizáciu a iné malé úpravy vlastností polyméru.
Prvá umelá guma mala nepravidelnú štruktúru. Jediný monomér - butadién - bol v reťazci v rôznych konfiguráciách; došlo k náhodnému striedaniu jeho cis- a trans-izomérov, zatiaľ čo prírodný kaučuk obsahuje takmer iba cis-butadién.
V súčasnosti sú väčšina syntetických kaučukov s prísadami náhodné kopolyméry. Ide o fluorokaučuky, butylkaučuk, pozostávajúci z kopolymerizovaného izobutylénu a 1-5% izoprénu, kaučuky s prídavkom vinylchloridu, styrénu, akrylonitrilu a iných polymérotvorných zlúčenín. Existuje aj taký polymér, ktorý sa nazýva kaučuk, ale vo svojom zložení neobsahuje butadién alebo izoprén. Je to kopolymér polypropylénu a polyetylénu, etylén-propylénový kaučuk. Skladá sa, ako by ste mohli uhádnuť, z monomérov etylénu a propylénu, ktoré obsahujú 40 až 70 % molárnej hmotnosti etylénu.
Blokové kopolyméry
Tento typ kopolyméru sa vyznačuje tým, že vo finálnej štruktúre nie sú monoméry navzájom zmiešané, ale tvoria bloky. Každý blok je jedna látka v takom množstve, že plne odráža všetky vlastnosti svojho bežného polyméru. Niekedy sa medzi rôznymi blokmi môže nachádzať jedna molekula inej zlúčeniny – sieťovacie činidlo.
Blokové polyméry sú takzvané termoplastické elastoméry. Toto jezlúčeniny blokov termoplastov - polystyrén, polyetylén alebo polypropylén - a elastomérov - polyméry butadiénu a izoprénu, ich štatistické kopolyméry so styrénom, nám už známy kopolymér etylén-propylén. Za normálnych podmienok sú termoplastické elastoméry svojimi mechanickými vlastnosťami podobné elastomérom, ale pri vysokých teplotách sa menia na plastickú hmotu a možno ich spracovávať rovnakým spôsobom ako termoplasty.
Vrúbľované kopolyméry
Okrem hlavnej skupiny očkované kopolyméry obsahujú ďalšie vetvy - reťazce z iných monomérov, kratšie ako je dĺžka hlavného reťazca. Vetvy môžu byť pripojené k molekulám strednej skupiny.
Na získanie očkovaného kopolyméru potrebujete najskôr hotový reťazec hlavného polyméru. Ďalej k nemu možno bočný reťazec „prišiť“dvoma rôznymi spôsobmi: buď zaviesť do reakcie monomér, ktorý za určitých podmienok polymerizuje a pripojí sa vo forme reťazca k hlavnému polyméru, alebo „zasadiť“hotový polymér. vytvoril krátky reťazec (oligomér) na hlavný polymér cez medziproduktovú skupinu.
Vrúbľované kopolyméry sa vyrábajú na uskutočnenie cielenej modifikácie základného polyméru. Využíva sa taká vlastnosť, ako je aditívnosť vlastností očkovaných kopolymérov: ich fyzikálne a mechanické vlastnosti sú určené súčasne polymérmi hlavného aj vedľajšieho reťazca.
