Qu'est-ce qu'un copolymère?
En chimie, un polymère est une chaîne de molécules constituée de plusieurs petites molécules. Il existe différentes variétés de polymères, dont le copolymère. Un copolymère est fabriqué lorsque deux types de molécules différents sont joints dans la même chaîne de polymère.
Chacun des deux types de molécules est appelé un monomère, et la disposition des monomères conduit à différentes catégories et sous-catégories de copolymères. Par exemple, un copolymère alterné est constitué de monomères A et B alternant régulièrement, de sorte que la chaîne de copolymère va: ABABABAB. Un copolymère statistique est un copolymère avec des séquences statistiques de A et B, telles que BAAABABABABB. Les copolymères périodiques sont encore plus compliqués, car ils sont constitués de monomères A et B disposés dans une séquence répétitive. Par exemple, si les séquences A et B décrites dans le deuxième exemple ci-dessus devaient se répéter sans changer, même si la séquence elle-même semble aléatoire, il s'agirait d'un copolymère périodique.
Les copolymères séquences ont peut-être la structure la plus simple, mais aussi les attributs les plus étranges. Ces copolymères sont constitués de "blocs" dans lesquels tous les types d'un monomère sont regroupés, tous ceux de l'autre type étant regroupés. C'est comme si deux polymères ordinaires étaient réunis aux extrémités. Dans ces composés, les deux monomères se comportent de manière que les scientifiques appellent séparation de phase.
La séparation de phase est la même chose qui se produit lorsque l'huile et l'eau - deux substances incompatibles - se séparent dans un récipient. Cependant, les composés des copolymères à blocs sont liés par des liaisons atomiques. Ainsi, au lieu de se séparer visuellement comme l'huile et l'eau, ils se séparent à l'échelle microscopique. Cette séparation dans les blocs forme des structures très petites mais très rigides. Ces substances sont suffisamment fortes pour que certains types de copolymères séquencés soient utilisés dans les semelles de chaussures et les pneus d’automobile. Il est également intéressant de noter que les copolymères séquences peuvent être constitués non seulement de deux monomères, mais dans certains cas de cinq ou plus.
Une autre façon de classer les copolymères consiste à définir la forme des structures formées par les chaînes polymères. Les copolymères linéaires ne forment qu'une seule chaîne, alors que les copolymères ramifiés ont une chaîne principale avec d'autres chaînes se ramifiant sur le côté à intervalles. Un type courant de copolymère ramifié est le copolymère greffé, où la chaîne principale est constituée uniquement de monomère A et les branches ne sont constituées que de monomère B.
Dans ce cas, les deux monomères peuvent conférer des propriétés au copolymère greffé fini. Un exemple serait le polystyrène résistant aux chocs. Il possède une chaîne principale en polystyrène qui confère au matériau sa résistance. Sur le squelette en polystyrène sont greffées des chaînes du composé polybutadiène, ce qui confère au matériau une élasticité qui fait défaut au polystyrène ordinaire.