Vad är en sampolymer?

Inom kemi är en polymer en kedja av molekyler tillverkade genom att länka många små molekyler ihop. Polymerer finns i olika varianter, varav en typ är sampolymeren. En sampolymer tillverkas när två olika typer av molekyler sammanfogas i samma polymerkedja.

Var och en av de två typerna av molekyler kallas en monomer, och arrangemanget av monomerer leder till olika kategorier och underkategorier av sampolymerer. Exempelvis består en alternerande sampolymer av regelbundet alternerande monomerer A och B, så sampolymerkedjan går: ABABABAB. En slumpmässig sampolymer är en med slumpmässiga sekvenser av A och B, såsom BAAABABAABB. Periodiska sampolymerer är ännu mer komplicerade eftersom de består av A- och B-monomerer arrangerade i en upprepande sekvens. Om exempelvis A- och B-sekvensen som beskrivs i det andra exemplet ovan skulle upprepa utan att ändras, även om själva sekvensen verkar slumpmässig, skulle detta vara en periodisk sampolymer.

Block-sampolymerer har kanske den enklaste strukturen, men också de konstigaste attributen. Dessa sampolymerer består av "block" där alla en typ av monomer är grupperade tillsammans, och alla de av den andra typen grupperas ihop. Det är som om två vanliga polymerer sammanfogades i ändarna. I dessa föreningar uppför sig de två monomererna på ett sätt som forskare kallar fasseparation.

Fasseparation är samma sak som händer när olja och vatten - två oförenliga ämnen - separeras i en behållare. Emellertid är föreningarna i segmentsampolymerer atomiskt bundna samman, så istället för att visuellt separera som olja och vatten, separeras de i mikroskopisk skala. Denna separering i blocken bildar mycket små men mycket styva strukturer. Dessa ämnen är tillräckligt starka för att vissa typer av segmentsampolymerer används i skosulor och bildäck. Det är också intressant att notera att segmentsampolymerer inte bara kan utgöras av två monomerer, utan i vissa fall upp till fem eller fler.

Ett annat sätt att kategorisera sampolymerer är genom strukturen som bildas av polymerkedjorna. Linjära sampolymerer är bara en enda kedja, medan grenade sampolymerer har en huvudkedja med andra kedjor som förgrenas till sidan med intervaller. En vanlig typ av grenad sampolymer är ympsampolymeren, där huvudkedjan bara består av monomer A, och grenarna endast består av monomer B.

I detta fall kan båda monomererna låna egenskaper till den färdiga ympsampolymeren. Ett exempel skulle vara högpåverkande polystyren. Den har en polystyren huvudkedja som ger materialet sin styrka. Ympade på polystyrenryggraden är kedjor av den sammansatta polybutadien, vilket ger materialet en motståndskraft som vanligt polystyren saknar.