up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله کوپليمريزاسيون PDF
QR code - کوپليمريزاسيون

کوپليمريزاسيون

کوپليمريزاسيون عبارتست از پليمريزاسيون دو يا چند نوع مونومر و ايجاد مولکولهايي با بيش از يک نوع واحد ساختماني ، که آنها را کوپليمر مي‌نامند. فرمول عمومي کوپليمر را مي‌توان به صورت...A)n(B)m(C)p) نشان داد که C,B,A و غيره نشان دهنده واحدهاي ساختماني مختلف مي‌باشند.
هموپليمرها (homopolymers)
ساده ترين انواع پليمرها ، هموپليمرها هستند که از زنجيره هاي پليمري متشکل از واحدهاي تکراري منفرد تشکيل شده‌اند. بدين معني که اگر A يک واحد تکراري باشد، يک زنجيره هموپليمري ، ترتيبي به صورت… AAAدر زنجيره مولکولي پليمر خواهد داشت. به عبارت ديگر مي توان براي هموپليمرها فرمول عمومي An را در نظر گرفت. از جمله هموپليمرها مي توان پليمرهايي مثل پلي‌اتيلن ، پلي‌پروپيلن ، پلي‌استايرن و پلي‌وينيل‌کلرايد يا PVC را نام برد.
کوپليمرها (Coplymers)
کوپليمرها، پليمرهايي هستند که از پليمريزاسيون دو يا چند مونومر مختلف و مناسب با يکديگر بوجود مي‌آيند که از اين راه مي توان پليمر را با ساختمانهاي متفاوتي بوجود آورد. در کوپليمريزاسيون دو مونومر B,A ، زنجيرهاي پليمر مي‌توانند مونومر A يا مونومر B را در انتهاي رشد کننده خود داشته باشند. در نتيجه ، چهار واکنش امکان پذير است، واکنش زنجير داراي انتهاي A با مونومر A يا B و واکنش زنجير داراي انتهاي B با مونومر A يا B هر يک از واکنش ها ثابت سرعت مشخصي دارند. از روي نسبت داده شده مولکولهاي مونومر مي‌توان نسبت واحدهاي مونومرهاي بکار رفته در يک پليمر را بدست آورد.
نسبت واکنش پذيري
مقدار نسبت هاي واکنش پذيري در تعيين ترکيب کوپليمر داراي اهميت زيادي است. اگر نسبت واکنش پذيري از 1 بزرگتر باشد، راديکال ترجيحا با زنجيري که داراي واحد انتهايي مشابه با آن است، واکنش مي‌دهد (يعني راديکال A با راديکال A). ولي اگر نسبت واکنش پذيري کوچکتر از 1 باشد، مونومر با زنجيرهايي که در انتها داراي نوع ديگري مونومر هستند واکنش مي‌دهد. در موارد خاص که نسبت واکنش پذيري برابر 1 باشد، واکنش به عنوان کوپليمريزاسيون ايده آل شناخته مي‌شود، چون کوپليمر به صورت کاملا تصادفي تشکيل شده و ترکيب آن هماننتد ترکيب مخلوط واکنشي است که پليمريزاسيون در آن انجام مي‌شود. هنگامي که به دو نسبت واکنش پذيري ، صفر باشد، مونومرها به هيچ وجه با زنجيرهاي پليمر در حال رشد که داراي واحد انتهايي مشابه آنها باشد، وارد واکنش نمي‌شوند. در نتيجه کوپليمريزاسيون متناوب انجام مي‌گيرد.
خواص کوپليمرها
اگر مونومرهاي B و A با هم واکنش بدهند و يک کوپليمر را بوجود بياورند اين کوپليمر اغلب خواص کاملا متفاوتي نسبت به مخلوط فيزيکي دو هموپليمر جداگانه B و A خواهد داشت. خواص يک کوپليمر به روشني بستگي به نحوه توزيع واحدهاي B و A در زنجيرهاي کوپليمر دارد. توزيع مونومرها نبايد الزاما برابر نسبت غلظت مونومرهاي B,A موجود مخلوط اوليه باشد. بطور کلي در يک کوپليمر متشکل از مونومر B و A ، در صورتيکه مونومر A فعالتر باشد کوپليمري که در مراحل اوليه تشکيل مي شود از A نسبت به B غني‌تر خواهد بود ولي در مراحل بعدي واکنش از آنجا که غلظت مونومر A کم مي‌شود کوپليمر تشکيل شده بيشتر شامل B خواهد بود. اين مسئله که ترکيب کوپليمر در ضمن پليمريزاسيون تغيير پيدا مي‌کند را مي‌توان با افزايش تدريجي مونومر فعالتر تا حدودي کاهش داد. از مزيت هاي کوپليمريزاسيون اين است که کيفيتهاي خوب و دلخواهي که هر يک از هموپليمرها دارند مي توانند با هم در يک کوپليمر جمع شده و خواص مورد دلخواه را به يک کوپليمر بدهند.
انواع کوپليمريزاسيون
کوپليمرها انواع مختلفي دارند و ليکن مي توان آنها را به چهار نوع مجزا از کوپليمرها به صورت تصادفي ، تناوبي ، دسته اي و پيوندي دسته بندي نمود.
کوپليمرهاي تصادفي يابي نظم (Random Copolymers)
اين کوپليمرها بوسيله پليمريزاسيون مخلوط مناسبي از مونومرهاي مختلف که به طور تصادفي در زنجيره هاي پليمر مرتب شده اند، تهيه مي‌شوند. اگر B و A مونومرهاي يک کوپليمر باشند، در اينصورت آرايش کوپليمر ممکن است به صورت زير باشد: ...AABABBBAA
مثالهايي از اين نوع ، کوپليمرهاي کلرواتن- اتنيل- اتانوات (وينيل کلرايد- وينيل استات) و فنيل اتن- بوتا 1و3 - دين مي‌باشند. در مورد کوپليمر کلرواتن – اتنيل اتانوات حضور اتينل اتانوال باعث افزايش حلاليت و بهبود خاصيت قابلگيري (توسط افزايش ميزان جاري شدن) در مقايسه با هموپليمر کلرواتن مي‌شود.
کوپليمرهاي متناوب (alternating copolymers)
در اين کوپليمرها ، واحدهاي تکراري مختلف بصورت متناوب درون زنجير پليمري قرار گرفته اند. در واقع هنگامي که نسبت واکنش پذيري دومونومر B و A صفر باشد، مونومرها به هيچ وجه با زنجيرهاي پليمر در حال رشد که داراي واحد انتهايي مشابه با آنها باشد، وارد واکنش نمي‌شوند. در نتيجه کوپليمريزاسيون متناوب انجام مي گيرد. آرايش يک کوپليمر متناوب متشکل از مونومرهاي B,A به صورت زير مي باشد: ...ABABAB
مثالي از اين کوپليمرها ، محصولي است که از کوپليمريزاسيون راديکالي بوتن ديوئيک انيدريد (مالئيک ايندريد) و فنيل اتن با نسبت هاي مولي تقريبا مساوي بدست مي آيد. بوتن ديوئيک انيدريد همچنين مي‌تواند بصورت راديکال آزاد با فنيل اتين (فنيل استيلن) کوپليمر شود.
کوپليمرهاي دسته‌اي (Block Polymers)
اين کوپليمرها بوسيله پليمريزاسيون واحدهاي هموپليمر با جرم مولکولي کم بصورت دسته- دسته که با يکديگر واکنش داده و کوپليمر را تشکيل مي دهند، تهيه مي‌شوند. آرايش يک کوپليمر دسته‌اي متشکل از مونومرهاي B و A عبارتست از AAAA-BBB-AAAA….
کوپليمرهاي دسته اي را مي‌توان با روشهاي مختلفي تهيه کرد. يکي از اين روشها با مکانيسم آنيوني انجام مي‌شود که در مرحله اول يک نوع از مونومرها بصورت آنيوني پليمر مي‌شوند و واکنش تا آنجا ادامه پيدا مي کند که مونومرها به مصرف برسند پس به پليمر زنده بدست آمده مونومر ديگر اضافه مي‌شود که اين مونومر نيز به زنجير اضافه مي‌گردد و قسمت دوم زنجير را بوجود مي‌آورد و اين فرآيند را مي‌توان در صورت لزوم به هميتن ترتيب تکرار کرد. کوپليمرهاي دسته‌اي که از نظر تجارتي داراي اهميت هستند شامل کوپليمرهاي قسمتي فنيل اتن- بوتا- 1و3- دين مي‌باشند که از جمله لاستيک هاي گرمانرم بشمار مي‌روند.
کوپليمرهاي پيوندي (Graft Copolymers)
در اين کوپليمرها ، يک شاخه اصلي هموپليمر با تعدادي شاخه جانبي وجود دارد که هر شاخه جانبي ، هموپليمر مونومر ديگري مي باشد که روي شاخه اصلي پيوند زده شده است. آرايش يک کوپليمر پيوندي شامل مونومرهاي A بعنوان شاخه اصلي و مونومرهاي B بعنوان شاخه فرعي بصورت زير مي‌باشد:
AAAAAA
B B
B B
کوپليمرهاي پيوندي را مي‌توان با آغاز کردن پليمريزاسيون مونومري مانند B بصورت راديکال آزاد در حضور هموپليمري از مونومر A تهيه کرد. راديکالهاي آزادي که بوجود مي آيند باعث برداشته شدنم اتمهايي در امتداد زنجير پلي (A) مي‌شوند. و به اين طريق محلهاي راديکالي را بر روي زنجير بوجود مي‌آورند که پس از اين محل‌ها پلي (B) مي‌تواند رشد پيدا کند. نمونه اي از يک کوپليمر مهم صنعتي ، کوپليمري است که از حدود 85 درصد کلريد پلي وينيل و 15 درصد استات پلي وينيل تشکيل شده است و به عنوان ماده پايه در اکثر ثباتهاي وينيلي بکار مي‌رود. از ديگر کوپليمرهاي پيوندي که از اهميت صنعتي برخوردارند مي‌توان پروپن نيتريل بوتا- 1و3 – دين و فنيل اتن را نام برد.

● هموپليمرها (homopolymers) ساده ترين انواع پليمرها ، هموپليمرها هستند که از زنجيره هاي پليمري متشکل از واحدهاي تکراري منفرد تشکيل شده اند. بدين معني ...

کوپليمرهاي دسته اي (Block Polymers) اين کوپليمرها بوسيله پليمريزاسيون واحدهاي هموپليمر با جرم مولکولي کم بصورت دسته- دسته که با يکديگر واکنش داده و کو ...

● هموپليمرها (homopolymers) ساده ترين انواع پليمرها ، هموپليمرها هستند که از زنجيره هاي پليمري متشکل از واحدهاي تکراري منفرد تشکيل شده‌اند. بدين معني ...

دانلود نسخه PDF - کوپليمريزاسيون