Tavaline polümeer on pikk pidev molekul, mis koosneb omavahel ühendatud eraldiseisvatest väiksematest osadest – monomeeridest. Kui ühe makromolekuli moodustavad mitu erinevat tüüpi üksikmolekuli, on see kopolümeer, mis ühendab kaks või enam erinevat ühendit.
Neid saab klassifitseerida struktuuri ja sünteesimeetodi järgi.
Tavalised kopolümeerid
Kõige lihtsam ja arusaadavam tüüp. Korrapärase struktuuriga makromolekulis vahelduvad monomeerid ühtlaselt: 1-2-1-2-1-2… Oma omaduste poolest on tavalised kopolümeerid oluliselt paremad kui ebakorrapärased: nad on termiliselt stabiilsemad ning paremate füüsikaliste ja mehaanilised omadused (elastsus, tugevus jne). Kopolümeeri üldomadus koosneb reeglina vastavate homogeensete polümeeride omadustest ja asub nende vahel kuskil keskel. Valdav meetod on kopolükondensatsioon: kahe erineva monomeeri molekuli kombineerimisel vabaneb üks veemolekul.
Tööstuses kõige olulisematel polümeeridel on täpselt stereoregulaarne struktuur. Enamasti on need sünteetilised kopolümeerid-kummid,mis koosneb butadieenist ja ühest või mitmest muust monomeerist:
- Stüreenbutadieenkumm on butadieeni ja stüreeni (vinüülbenseeni) polükondensatsiooniprodukt.
- Nitriilbutadieenkummi – leidub nii ebakorrapärase kui ka korrapärase struktuuriga sorte (viimased on muidugi kvaliteedilt palju paremad). Monomeer koosneb butadieeni ja akrüülnitriili molekulidest.
- Stüreeni-akrüülkopolümeer on tavalise polümeeri stüreeni ja metakrülaadi polükondensatsiooni tulemus.
Kiud on tavaliste kopolümeeride erijuht.
Fibres
Fibers – orgaanilise sünteesi teel saadud polümeerid kasutamiseks tekstiilitööstuses. Niinimetatud sünteetilised kangad on valmistatud sünteetilistest kiududest. Need erinevad looduslikest paremate mehaaniliste omaduste poolest (mittekortsumine, tugevus, kulumiskindlus, vastupidavus erinevatele deformatsioonidele). Mõned sünteetilised kiud on kopolümeerid:
- nailon on heksametüleendiamiini ja adipiinhappe polükondensatsiooniprodukt;
- lavsan on monomeer, mis koosneb kondenseeritud etüleenglükoolist ja tereftaalhappest.
Juhuslikud kopolümeerid
Need saadakse samamoodi selle erinevusega, et tekkivas struktuuris ei ole monomeeridel ranget vaheldumise järjekorda, vaid need on paigutatud juhuslikult. Sellisel juhul ei pane nad kirja uue monomeeri üldist vormi, vaid näitavadigat tüüpi molekulide protsent. Sageli võib juhuslikul kopolümeeril olla kaks või kolm põhimonomeeri ja veel mõned, mille sisaldus jääb vahemikku 1-5% – neid kasutatakse stabiliseerimiseks ja muudeks väikesteks polümeeri omaduste korrigeerimiseks.
Esimesel tehiskummil oli ebakorrapärane struktuur. Ainus monomeer – butadieen – oli ahelas erinevates konfiguratsioonides; selle cis- ja trans-isomeerid vaheldusid juhuslikult, samas kui looduslik kautšuk sisaldab peaaegu ainult cis-butadieeni.
Nüüd on enamik lisanditega sünteetilisi kummisid juhuslikud kopolümeerid. Need on fluorokummid, butüülkumm, mis koosnevad kopolümeeritud isobutüleenist ja 1-5% isopreenist, kummid, millele on lisatud vinüülkloriidi, stüreeni, akrüülnitriili ja muid polümeere moodustavaid ühendeid. Samuti on olemas selline polümeer, mida nimetatakse kummiks, kuid mis ei sisalda oma koostises butadieeni ega isopreeni. See on polüpropüleeni ja polüetüleeni, etüleen-propüleenkummi kopolümeer. See koosneb, nagu võite arvata, etüleeni ja propüleeni monomeeridest, mis sisaldavad 40–70% etüleeni molaarmassist.
Plokkkopolümeerid
Seda tüüpi kopolümeere iseloomustab asjaolu, et lõppstruktuuris ei segune monomeerid omavahel, vaid moodustavad plokke. Iga plokk on üks aine sellises koguses, et see peegeldab täielikult kõiki selle tavalise polümeeri omadusi. Mõnikord võib erinevate plokkide vahel olla üks molekul teisest ühendist – ristsiduvast ainest.
Plokkpolümeerid on nn termoplastsed elastomeerid. See ontermoplastiplokkide - polüstüreeni, polüetüleen või polüpropüleen - ja elastomeeride - butadieeni ja isopreeni polümeeride ühendid, nende juhuslikud kopolümeerid stüreeniga, meile juba tuntud etüleen-propüleeni kopolümeer. Normaalsetes tingimustes on termoplastsed elastomeerid oma mehaaniliste omaduste poolest sarnased elastomeeridega, kuid kõrgel temperatuuril muutuvad nad plastiliseks massiks ja neid saab töödelda samamoodi nagu termoplaste.
Pokopolümeerid
Lisaks põhirühmale sisaldavad pookkopolümeerid täiendavaid harusid – teistest monomeeridest pärit ahelaid, mis on lühemad kui põhiahela pikkus. Vaherühma molekulidele saab kinnitada oksi.
Pookekopolümeeri saamiseks vajate esm alt põhipolümeeri valmisketti. Lisaks saab külgahela selle külge "õmmelda" kahel erineval viisil: kas viia reaktsioonise monomeeri, mis teatud tingimustel polümeriseerub ja kinnitub ahela kujul põhipolümeeri külge või "istutada" valmis Lühikese ahelaga (oligomeer) tehti põhipolümeerile vaherühma kaudu.
Pokopolümeere toodetakse põhipolümeeri sihipäraseks muutmiseks. Kasutatakse sellist omadust nagu pookkopolümeeride omaduste aditiivsus: nende füüsikalised ja mehaanilised omadused määravad samaaegselt nii põhi- kui ka kõrvalahela polümeerid.
