Što je kopolimer?

U kemiji, polimer je lanac molekula nastao povezivanjem mnogo malih molekula zajedno. Polimeri dolaze u različitim varijantama, a jedna vrsta je kopolimer. Kopolimer nastaje kada se dvije različite vrste molekula spoje u isti polimerni lanac.
Svaka od dvije vrste molekula naziva se monomer, a raspored monomera dovodi do različitih kategorija i podkategorija kopolimera. Na primjer, izmjenični kopolimer sastoji se od monomera A i B koji se redovito izmjenjuju, pa lanac kopolimera ide: ABABABAB. Nasumični kopolimer je onaj sa slučajnim nizovima A i B, kao što je BAAABABAABB. Periodični kopolimeri su još složeniji jer se sastoje od A i B monomera raspoređenih u nizu koji se ponavlja. Na primjer, ako bi se sekvenca A i B opisana u drugom primjeru iznad ponavljala bez promjene, iako se sama sekvenca čini nasumičnom, to bi bio periodični kopolimer.

Blok kopolimeri imaju možda najjednostavniju strukturu, ali i najčudnije atribute. Ovi kopolimeri se sastoje od “blokova” gdje su svi monomeri jedne vrste grupirani zajedno, dok su svi oni druge vrste grupirani zajedno. Kao da su dva obična polimera spojena na krajevima. U tim spojevima, dva monomera se ponašaju na način koji znanstvenici nazivaju razdvajanjem faza.

Razdvajanje faza je ista stvar koja se događa kada se ulje i voda – dvije nekompatibilne tvari – razdvoje u posudi. Međutim, spojevi u blok kopolimerima su atomski vezani zajedno, pa umjesto da se vizualno odvajaju poput ulja i vode, odvajaju se na mikroskopskoj razini. Ovo razdvajanje u blokovima tvori vrlo male, ali vrlo krute strukture. Ove tvari su dovoljno jake da se neke vrste blok kopolimera koriste u potplatima cipela i automobilskim gumama. Također je zanimljivo primijetiti da blok kopolimeri mogu biti sastavljeni ne samo od dva monomera, već u nekim slučajevima i do pet ili više.

Drugi način kategorizacije kopolimera je oblik strukture formiranih od polimernih lanaca. Linearni kopolimeri su samo jedan lanac, dok razgranati kopolimeri imaju glavni lanac s drugim lancima koji se granaju na stranu u intervalima. Uobičajeni tip razgranatog kopolimera je graft kopolimer, gdje se glavni lanac sastoji samo od monomera A, a grane samo od monomera B.

U ovom slučaju, oba monomera mogu dati svojstva gotovom cijepljenom kopolimeru. Jedan primjer bi bio polistiren visokog utjecaja. Ima polistirenski glavni lanac koji materijalu daje snagu. Na polistirensku okosnicu cijepljeni su lanci spoja polibutadiena, koji materijalu daje otpornost koja nedostaje običnom polistirenu.