هموپلیمر در مقابل کوپلیمر
صنعت تولید از مجموعه ای از پلاستیک ها برای تولید قطعات پلاستیکی استفاده می کند. انتخاب آنها بر اساس زنجیره های مولکول های کربن است زیرا همین موضوع، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها را تعیین می کند. ساختار آنها بر استحکام مولکول ها از نظر استقامت و دوام، نحوه تعامل آنها با محیط، ظاهر آنها و غیره تأثیر می گذارد. در این مقاله، تفاوت بین 2 دسته پلاستیکی محبوب - هموپلیمرها و کوپلیمرها را خواهید فهمید.
پلیمر چیست؟
برای درک تفاوت بین هموپلیمرها و کوپلیمرها، اول به تعریف مختصری از پلیمر میپردازیم :
پلیمرها درشت مولکول هایی هستند که از پیوند واحدهای کوچکتر به نام مونومر تشکیل می شوند. تشکیل پلیمرها اساساً شامل پیوند تعداد زیادی مونومر از طریق واکنش های شیمیایی است. این فرآیند تشکیل پلیمر از طریق پیوند مونومر به عنوان پلیمریزاسیون شناخته می شود.
خواص شیمیایی و فیزیکی یک پلیمر در درجه اول به نوع مونومرهایی که برای تشکیل پلیمر استفاده می شوند بستگی دارد. بنابراین، پلیمرها در درجه اول بر اساس تعداد انواع مختلف مونومرهایی که برای تشکیل مولکول پلیمری خاص استفاده می شوند، طبقه بندی می شوند. دو نوع پلیمر وجود دارد: هموپلیمرها و کوپلیمرها.
تفاوت اصلی بین هموپلیمرها و کوپلیمرها در این است که هموپلیمرها با استفاده از یک نوع مونومر تولید می شوند، در حالی که کوپلیمرها با استفاده از دو نوع مختلف مونومر تشکیل می شوند. این تفاوت به هموپلیمرها و کوپلیمرها مجموعه ای از خواص منحصر به فرد آنها را می دهد.
هموپلیمر چیست؟
هنگامی که یک نوع مونومر برای تشکیل یک ماکرومولکول پلیمریزاسیون می شود، به آن هموپلیمر می گویند. یک هموپلیمر اساسا دارای واحدهای تکرار شونده از یک نوع مونومر است. به عنوان مثال، پلی استایرن یک هموپلیمر با واحدهای تکرار شونده از مونومرهای استایرن است.
هموپلیمرها از طریق یک تکنیک پلیمریزاسیون که به آن 'پلیمریزاسیون افزودنی' گفته می شود، تشکیل می شوند. در این فرآیند، مونومرها باید دارای پیوند منفرد یا دوگانه باشند.
در بیشتر موارد، 'پلی' در هموپلیمرها به عنوان پیشوند استفاده می شود که پس از آن نام شیمیایی واحد تکراری قرار می گیرد. برای مثال واحدهای تکراری مونومرهای 'وینیل کلرید' پلیمر پلی وینیل کلرید را تشکیل می دهند.
نمونه هایی از هموپلیمرها:
ترموپلاستیک های هموپلیمر به طور گسترده ای در قالب گیری تزریقی استفاده می شوند. برخی از رایج ترین نمونه ها عبارتند از:
Nylon 6
Nylon 11
Polypropylene
Polycarbonate
Polyester (PET)
PBT
LDPE
HDPE
Polyethylene
Polytetrafluoroethylene
Poly methyl methacrylate
Polyvinyl chloride (PVC)
Polyacrylonitrile
کاربردهای هموپلیمرها:
هموپلیمرها را می توان در صنایع مختلف به کار برد. آنها همچنین در فناوری های مختلف پردازش مانند قالب گیری تزریقی، قالب گیری دمشی، اکستروژن ورق و شکل دهی حرارتی استفاده می شوند.
کوپلیمر چیست؟
به پلیمری که از پلیمریزاسیون بیش از یک نوع مونومر تشکیل می شود، کوپلیمر گفته می شود. بنابراین، یک کوپلیمر همیشه دارای دو یا چند نوع واحد تکرار شونده است. معمولا اکثر کوپلیمرها از طریق فرآیندی به نام پلیمریزاسیون تراکمی تشکیل می شوند.
انواع مختلف کوپلیمرها
کوپلیمرها بیشتر به دسته های مختلفی طبقه بندی می شوند. برخلاف هموپلیمرها که به خودی خود یک دسته هستند، کوپلیمرها بر اساس آرایش مونومرها بر روی زنجیره اصلی طبقه بندی می شوند.
یک کوپلیمر حداقل دو نوع مونومر دارد، بنابراین بر اساس نحوه آرایش این مونومرها در زنجیره، کوپلیمرها بیشتر به انواع اساسی زیر طبقه بندی می شوند:
- کوپلیمرهای خطی
- کوپلیمرهای شاخه ای
کوپلیمرهای خطی شامل یک زنجیره اصلی هستند و به عنوان کوپلیمرهای متناوب، آماری یا بلوک طبقه بندی می شوند. کوپلیمرهای شاخه ای بیشتر به کوپلیمرهای پیوندی و ستاره ای شکل تقسیم می شوند.
- کوپلیمرهای خطی
- کوپلیمرهای متناوب
کوپلیمرهای متناوب شامل مونومرهای متناوب هستند و دارای یک زنجیره اصلی هستند. اگر یک کوپلیمر متناوب دارای 'مونومر A' و 'مونومر B' باشد، فرمول کوپلیمر متناوب (-A-B-)n خواهد بود.
نمونه ای از کوپلیمرهای متناوب نایلون 6،6 است که از واحدهای متناوب هگزامتیلن دی آمین و اسید آدیپیک تشکیل شده است.
کوپلیمرهای بلوکی
هنگامی که بیش از یک واحد هموپلیمر از طریق پیوندهای کووالانسی به یکدیگر متصل شوند، ماکرومولکول تک زنجیره ای حاصل را کوپلیمر بلوکی می نامند. واحدهای تکرار شونده در پلیمرهای بلوک از همین نوع هستند.
به عنوان مثال: ̴ ̴ ̴ ̴ ̴A-A-A-A-A-B-B-B-B-B ̴ ̴ ̴ ̴ ̴
نمونه ای از پلیمرهای بلوکی استایرن بوتادین استایرن است که به لاستیک SBS نیز معروف است.
کوپلیمر آماری
کوپلیمرهای آماری، پلیمرهایی هستند که در آنها دو یا چند مونومر در ترتیبی قرار گرفته اند که از نوعی قانون آماری پیروی می کند. این پلیمرها از طریق پلیمریزاسیون رادیکال های آزاد تشکیل می شوند.
نمونه ای از پلیمرهای آماری لاستیک استایرن بوتادین (SBR) است که لاستیکی از مونومرهای استایرن و بوتادین است.
- کوپلیمرهای شاخه ای
- کوپلیمرهای پیوندی
اگر کوپلیمر شاخه دار دارای زنجیره های اصلی و زنجیره های جانبی با ساختار متفاوت باشد، به آن کوپلیمرهای پیوندی می گویند. در کوپلیمرهای پیوندی، یک یا چند بلوک از هموپلیمر به صورت شاخه بر روی زنجیره اصلی پیوند می شود. بنابراین، در این نوع کوپلیمر، یک یا چند زنجیره جانبی از یک هموپلیمر به ستون فقرات زنجیره اصلی متصل می شود.
نمونه ای از پلیمرهای پیوندی پلی استایرن با ضربه بالا است. از یک ستون فقرات پلی استایرن با زنجیره های پیوندی پلی بوتادین تشکیل شده است.
پلیمرهای ستاره شکل دارای یک مرکز چند منظوره هستند. حداقل سه زنجیره پلیمری (بازو) در مرکز گسترش می یابد. این بازوها یا می توانند از نظر شیمیایی یکسان باشند که به آنها همستار گفته می شود یا می توانند متفاوت باشند که به عنوان ستاره های هترو آرم شناخته می شود.
نمونه ای از پلیمرهای ستاره شکل، پلی اتیلن اکسید (PEO) است.
نمونه هایی از کوپلیمرها:
- اتیلن وینیل استات
- کوپلیمرهای پیوند لاستیک-استایرن (پلی استایرن با ضربه بالا)
- کوپلیمر پیوند اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS)
- وینیل استات-مالئیک انیدرید-کوپلیمرها
- لاستیک استایرن-بوتادین
- لاستیک استایرن-اکریلونیتریل
- کوپلیمرهای دی بلوک استایرن- بوتادین
- کوپلیمرهای سه بلوکی استایرن-بوتادین-استایرن
- کوپلیمرهای چند بلوکی پلی اورتان (نخ های الاستومری)
کاربردهای کوپلیمرها:
کوپلیمرهای رطوبت سنجی و آبدوست برای تولید کاربردهای رنگ خود پرداخت کننده استفاده می شود.
کوپلیمرهای اکریلیک برای تولید محصولات آرایشی مختلف مانند لاک ناخن، خط چشم، رژ لب و غیره استفاده می شود.
هموپلیمرها از گونه های واحدی از واحدهای تکرار شونده تشکیل شده اند در حالی که کوپلیمرها از دو یا چند نوع واحد تکرار شونده تشکیل شده اند.
هموپلیمرها یک نوع مونومر دارند در حالی که کوپلیمرها دو یا چند نوع مونومر دارند.
هموپلیمرها معمولاً ساختار ساده ای دارند در حالی که کوپلیمرها ساختار پیچیده ای دارند.
هموپلیمرها از طریق پلیمریزاسیون افزودنی و کوپلیمرها از طریق پلیمریزاسیون تراکمی تشکیل می شوند.
