بوليمر مشترك

البوليمرات المشتركة [6] أو البوليمرات الإسهامية (Copolymer) هي بوليميرات تتكون من موحودين أو أكثر متحدين بعملية كوثرة لتشكيل منتج جديد بخصائص جديدة.[2] يسمى الناتج بـ بوليمير إسهامي أو بوليمير تساهمي أو بوليمير مشترك، وتسمى العملية بلمرة مشتركة (أو بلمرة إسهامية). ومن البوليميرات الإسهامية التجارية بوليمير الأكريلونيتريل بيوتادايين إستيرين (ABS)، والبوليمير الإسهامي ستايرين بيوتادايين [الإنجليزية] (SBR)، والمطاط النتريلي، وبوليمير ستايرين-أكريلونيتريل [الإنجليزية]، وبوليمير ستايرين-إيزوبرين-ستايرين (SIS) وبوليمير خلات فاينيل-إيثلين.

هو بوليمر مشتق من نوعين أو أكثر من المونومرات (موحود).

ملاحظة: البوليمرات الإسهامية التي نحصل عليها بالبلمرة إسهامية لموحودين تسمى ببوليمر ثنائي، والبوليمرات التي نحصل عليها من ثلاثة مواحيد تسمى ببوليمرات ثلاثية، والبوليمرات التي نحصل عليها من أربعة مواحيد تسمى بوليمرات رباعية، إلخ[1] ولأن البوليميرات الثنائية تشكل أكبر مجموعة منها، فإن مصطلح بوليمير إسهامي يطلق أساسًا على هذه المجموعة.[2]

بوليمر إسهامي متناوب: هو بوليمر إسهامي مكون من جزيئات ضخمة تضم نوعين من المواحيد في تسلسل متناوب. ملاحظة: قد يعد البوليمير الإسهامي المتناوب بوليميرًا متجانسًا مشتقًا من موحود ضمني أو افتراضي.[3]

بوليمر إسهامي كتلي: جزء من جزيء ضخم، يضم عددًا من الوحدات البنيوية التي تتسم بميزة واحدة على الأقل، وهي أنها ليست موجودة في الأجزاء المجاورة.[4]

بوليمر إسهامي مطعم: هو جزيء ضخم يكون فيه نوع واحد أو أكثر من الكتل متصلًا بالسلسلة الرئيسية مشكلة سلاسل جانبية، ولهذه السلاسل الجانبية صفات بنيوية وتهايئية مختلفة عن تلك المكونة للسلسة الرئيسية.[5]

أنواع البوليمرات الإسهامية
أنواع مختلفة من البوليميرات الإسهامية

ولما كان البوليمر الإسهامي يتكون من وحدتين مكونتين على الأقل، يمكن للبوليمرات الإسهامية أن تصنف وفقًا لطريقة ترتيب هذه الوحدات على طول سلسلة البوليمر.[7] وهذه الأنواع هي:

  • بوليمر إسهامي متناوب (Alternating copolymers): تناوب منتظم للوحدات A وB، كما في (2).
  • بوليمر إسهامي دوري (Periodic copolymers): الوحدات A وB مرتبة بتسلسل دوري، أي (A-B-A-B-B-A-A-A-A-B-B-B)n
  • بوليمر إسهامي إحصائي (Statistical copolymers): هي بوليمرات إسهامية يكون فيها تسلسل الوحدات يتبع قاعدة إحصائية. إذا كانت احتمالية وجود نوع محدد من المواحيد في مكان خاص من السلسلة مساوية للكسر المولي لذلك الموحود في السلسلة، يكون البوليمير إذن بوليميرًا عشوائيًا.[8]، كما في (3).
  • بوليمير إسهامي كتلي (Block copolymers): يتكون من جزئين أو أكثر من بوليمير متجانس متصلين ببعضهما بروابط تساهمية، كا في (4). قد يتطلب اتحاد جزئي البوليمر المتجانس جزءًا وسيطًا غير متكرر يعرف با الكتلة الرابطة. البوليمرات الإسهامية الكتلية قد تسمى بوليمرات إسهامية ثنائية الكتلة أو ثلاثية الكتلة وفقًا لعدد الأجزاء الكتلية للبوليمر الإسهامي.

وتوصف البوليمرات الإسهامية إيضًا بوجود تفرعات أو ترتيبها في بنية البوليمر. البوليمر الإسهامي الخطي يتكون من سلسلة رئيسية مفردة في حين أن البوليمر الإسهامي المتفرع يتكون من سلسلة رئيسية مفردة مع وجود سلسلة جانبية واحدة أو أكثر.

ويوجد أنواع خاصة من البوليمرات الإسهامية المتفرعة تتضمن البوليمرات النجمية، والمكنسية، والمشطية، وكلها تصف شكل البوليمر المتشكل. وفي البوليمرات الإسهامية المتدرجة [الإنجليزية] يتغير تركيب الموحود تدريجيًا على طول السلسلة. البوليمير الإسهامي الثلاثي (terpolymer)، هو بوليمر إسهامي يتكون من ثلاثة مواحيد مختلفة. والرباعي من أربعة. ولأن أكبر مجموعة هي بوليمرات ثنائية، فإن مصطلح بوليمر إسهامي يطلق أساسًا على هذه المجموعة.[2]

  • بوليمر إسهامي كتلي فراغي (Stereoblock copolymers): هو بوليمير ذو بنية خاصة، يمكن أن يتشكل من موحود واحد، تكون السمة المميزة له هي ترتيبية كل كتلة.

بوليمير إسهامي مُطعّم (Graft copolymers)

نوع خاص من البوليمرات المتفرعة تكون فيها السلاسل الجانبية مميزة بنيويًا عن السلسلة الرئيسية. يصور الشكل في (5) حالة خاصة فيها السلسلة الرئيسية والسلاسل الجانبية مكونة من بوليمرات متجانسة مميزة. وقد تكون السلاسل المفردة للبوليمر الإسهامي المطعم هي بذاتها بوليمرات متجانسة أو إسهامية. لاحظ أن تعاقب البوليمر الإسهامي المختلف هو كاف لتعريف الاختلاف البنيوي. لنفترض أننا نقوم بكوثرة بالجذور الحرة [الإنجليزية] للستايرين بوجود متعدد البيوتادايين، المطاط الاصطناعي، الذي يحمل رابطة ثنائية تفاعلية C=C في المتبقي. سنحصل على سلاسل متعدد الستايرين تنمو في كلا الاتجاهين في بعض الأماكن التي توجد فيها روابط مزدوجة وإعادة ترتيب لذرة كربون واحدة. النتيجة هي سلسلة رئيسية من متعدد الستايرين مع سلاسل متعدد البيوتادايين تنمو منها في الاتجاهين. وهو بوليمر إسهامي مهم يختلف في خصائصه عن مكوناته، فالسلسلة المطاطية ستمتص الطاقة عند الاصطدام، فهي أقل قصافة من متعدد الستايرين التقليدي. يسمى هذا المركب بمتعدد الستايرين المقاوم للصدم.

بوليمر إسهامي كتلي

تتكون البوليمرات الإسهامية من كتل من مواحيد متكوثرة.[9] فمثلًا PS-b-PMMA هو اختصار لـ متعدد الستايرين-ب-متعدد (ميثيل أكريلات الميثيل)[10]، وهو يصنع عادة من بوليمر الستايرين، ثم تضاف أجزاء بوليمير MMA إلى النهايات التفاعلية لسلاسل متعدد الستايرين. هذا البوليمر هو بوليمر إسهامي ثنائي بسبب احتوائه على كتلتين كيميائيتين مختلفتين. ويمكن تصنيع بوليمرات ثلاثية ورباعية ومتعددة الكتل. البوليمرات الإسهامية ثنائية الكتل تصنع باستخدام تقنية الكوثرة الحية [الإنجليزية]، مثل الكوثرة بالجذور الحرة وانتقال الذرة [الإنجليزية]، وكوثرة بانتقال السلسلة وإضافة الأجزاء العكوسة [الإنجليزية]، كوثرة بالتنادل والفتح الحلقي [الإنجليزية]، أو الكوثرة الأنيونية الحية أو الكاتيونية الحية.[11] ويوجد تقنية كوثرة بطريقة مكوك السلسلة [الإنجليزية].[12] التقنية الأقوى لتحضير البوليمرات الإسهامية الكتلية هي اقتران تدريجي انتقائي بين الأصل البوليمري وعوامل الارتباط الوظيفية المغايرة.[13]

مراجع
  1. McNaught؛ Wilkinson, A. (1996)، "Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)"، Pure and Applied Chemistry، 68: 2287–2311، doi:10.1351/goldbook.C01335، مؤرشف من الأصل في 04 نوفمبر 2016.
  2. Encyclopedia Of Textile Finishing,H.K.Rouette,2000,V.1,page.220
  3. "Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)"، Pure and Applied Chemistry، 68 (12): 2287–2301، 1996، doi:10.1351/goldbook.A00250، مؤرشف من الأصل في 09 مارس 2016.
  4. "Glossary of basic terms in polymer science"، Pure and Applied Chemistry، 68 (12): 2287–2311، 1996، doi:10.1351/pac199668122287، مؤرشف من الأصل في 26 ديسمبر 2018.
  5. "Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996)" (PDF)، Pure and Applied Chemistry، 68 (12): 2287–2311، 1996، doi:10.1351/pac199668122287، مؤرشف من الأصل (PDF) في 4 مارس 2016، اطلع عليه بتاريخ أغسطس 2020. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
  6. ترجمة Copolymer حسب بنك باسم للمصطلحات العلمية؛ مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، تاريخ الوصول: 05 02 2017.
  7. Jenkins؛ Kratochvíl؛ Stepto؛ Suter (1996)، "Glossary of Basic Terms in Polymer Science"، Pure Appl. Chem.، 68 (12): 2287–2311، doi:10.1351/pac199668122287.
  8. Painter P. C. and Coleman M. M., Fundamentals of Polymer Science, CRC Press, 1997, p 14.
  9. مخبر أبحاث البوليميرات (Princeton.edu تاريخ الولوج 15 آب 2008) نسخة محفوظة 21 أغسطس 2010 على موقع واي باك مشين. [وصلة مكسورة]
  10. Coustet, Marcos Eduardo (17 مارس 2014)، "Síntesis y propiedades de copolímeros en bloque constituidos por bloques hidrofílico-hidrofóbico": 123، مؤرشف من الأصل في 26 أكتوبر 2017، اطلع عليه بتاريخ 21 أبريل 2014. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Cite journal requires |journal= (مساعدة)
  11. Hadjichristidis N., Pispas S., Floudas G. Block copolymers: synthetic strategies, physical properties, and applications – Wiley, 2003.
  12. Bellas؛ Rehahn (2007)، "Universal Methodology for Block Copolymer Synthesis"، Macromolecular Rapid Communications، 28 (13): 1415، doi:10.1002/marc.200700127، مؤرشف من الأصل في 12 أبريل 2020.
  13. Bellas؛ Rehahn (2009)، "Block Copolymer Synthesis via Chemoselective Stepwise Coupling Reactions"، Macromolecular Chemistry and Physics، 210 (5): 320، doi:10.1002/macp.200800463.
  • بوابة الفيزياء
  • بوابة الكيمياء
  • بوابة كيمياء فيزيائية
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.