Hva er en kopolymer?

I kjemi er en polymer en kjede av molekyler laget ved å koble mange små molekyler sammen. Polymerer kommer i forskjellige varianter, en type er kopolymeren. En kopolymer lages når to forskjellige typer molekyler forbindes i den samme polymerkjeden.

Hver av de to typer molekyler kalles en monomer, og arrangementet av monomerene fører til forskjellige kategorier og underkategorier av kopolymerer. For eksempel består en vekslende kopolymer av jevnlig vekslende monomerer A og B, så kopolymerkjeden går: ABABABAB. En tilfeldig kopolymer er en med tilfeldige sekvenser av A og B, for eksempel BAAABABAABB. Periodiske kopolymerer er enda mer kompliserte, siden de består av A- og B-monomerer arrangert i en repeterende sekvens. For eksempel, hvis A- og B-sekvensen beskrevet i det andre eksemplet ovenfor skulle gjenta seg uten å endre seg, selv om selve sekvensen virker tilfeldig, ville dette være en periodisk kopolymer.

Blokk-kopolymerer har kanskje den enkleste strukturen, men likevel også de merkeligste attributtene. Disse kopolymerene består av “blokker” der alle av en type monomer er gruppert sammen, og alle de av den andre typen er gruppert sammen. Det er som om to vanlige polymerer ble samlet sammen i endene. I disse forbindelsene oppfører de to monomerer seg på en måte som forskere kaller faseseparasjon.

Faseseparasjon er det samme som skjer når olje og vann - to uforenlige stoffer - skiller seg i en beholder. Forbindelsene i blokk-kopolymerer er imidlertid atomisk bundet sammen, så i stedet for visuelt å separere som olje og vann, skilles de i mikroskopisk skala. Denne separasjonen i blokkene danner veldig små, men veldig stive strukturer. Disse stoffene er sterke nok til at noen typer blokk-kopolymerer brukes i skosåler og bildekk. Det er også interessant å merke seg at blokk-kopolymerer ikke bare kan bestå av to monomerer, men i noen tilfeller opptil fem eller flere.

En annen måte å kategorisere kopolymerer er ved formen til strukturene dannet av polymerkjedene. Lineære kopolymerer er bare en enkelt kjede, mens forgrenede kopolymerer har en hovedkjede med andre kjeder som forgrener seg til siden med intervaller. En vanlig type forgrenet kopolymer er podekopolymeren, der hovedkjeden bare består av monomer A, og grenene bare består av monomer B.

I dette tilfellet kan begge monomerer gi ut egenskapene til den ferdige podekopolymeren. Et eksempel er polystyren med høy innvirkning. Den har en polystyren hovedkjede som gir materialet sin styrke. Innpodet på polystyrenryggraden er kjeder av den sammensatte polybutadien, noe som gir materialet en motstandskraft som vanlig polystyren mangler.