Τι είναι το Συμπολυμερές;

Στη χημεία, ένα πολυμερές είναι μια αλυσίδα μορίων που δημιουργείται από τη σύνδεση πολλών μικρών μορίων μεταξύ τους. Τα πολυμερή διατίθενται σε διαφορετικές ποικιλίες, ένα είδος είναι το συμπολυμερές. Ένα συμπολυμερές δημιουργείται όταν δύο διαφορετικοί τύποι μορίων ενώνονται στην ίδια αλυσίδα πολυμερούς.
Καθένας από τους δύο τύπους μορίων ονομάζεται μονομερές και η διάταξη των μονομερών οδηγεί σε διαφορετικές κατηγορίες και υποκατηγορίες συμπολυμερών. Για παράδειγμα, ένα εναλλασσόμενο συμπολυμερές αποτελείται από τακτικά εναλλασσόμενα μονομερή Α και Β, έτσι η αλυσίδα συμπολυμερούς πηγαίνει: ABABABAB. Ένα τυχαίο συμπολυμερές είναι ένα με τυχαίες αλληλουχίες των Α και Β, όπως το BAAABABABAABB. Τα περιοδικά συμπολυμερή είναι ακόμη πιο περίπλοκα, αφού αποτελούνται από μονομερή Α και Β διατεταγμένα σε επαναλαμβανόμενη αλληλουχία. Για παράδειγμα, εάν η αλληλουχία Α και Β που περιγράφεται στο δεύτερο παράδειγμα παραπάνω επαναλαμβανόταν χωρίς αλλαγή, παρόλο που η ίδια η αλληλουχία φαίνεται τυχαία, αυτό θα ήταν ένα περιοδικό συμπολυμερές.

Τα μπλοκ συμπολυμερή έχουν ίσως την απλούστερη δομή, αλλά και τα πιο παράξενα χαρακτηριστικά. Αυτά τα συμπολυμερή αποτελούνται από «μπλοκ» όπου όλα του ενός τύπου μονομερών είναι ομαδοποιημένα μαζί, με όλα αυτά του άλλου είδους να ομαδοποιούνται. Είναι σαν να ενώθηκαν δύο συνηθισμένα πολυμερή στα άκρα. Σε αυτές τις ενώσεις, τα δύο μονομερή συμπεριφέρονται με έναν τρόπο που οι επιστήμονες αποκαλούν διαχωρισμό φάσης.

Ο διαχωρισμός φάσης είναι το ίδιο πράγμα που συμβαίνει όταν το λάδι και το νερό – δύο ασύμβατες ουσίες – χωρίζονται σε ένα δοχείο. Ωστόσο, οι ενώσεις στα συμπολυμερή κατά συστάδες συνδέονται ατομικά μεταξύ τους, έτσι αντί να διαχωρίζονται οπτικά όπως το λάδι και το νερό, διαχωρίζονται σε μικροσκοπική κλίμακα. Αυτός ο διαχωρισμός στα μπλοκ σχηματίζει πολύ μικρές, αλλά πολύ άκαμπτες δομές. Αυτές οι ουσίες είναι αρκετά ισχυρές ώστε ορισμένοι τύποι συμπολυμερών μπλοκ χρησιμοποιούνται σε σόλες παπουτσιών και ελαστικά αυτοκινήτων. Είναι επίσης ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι τα συμπολυμερή κατά συστάδες μπορούν να αποτελούνται όχι μόνο από δύο μονομερή, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις έως και πέντε ή περισσότερα.

Ένας άλλος τρόπος κατηγοριοποίησης των συμπολυμερών είναι από το σχήμα των δομών που σχηματίζονται από τις πολυμερείς αλυσίδες. Τα γραμμικά συμπολυμερή είναι μόνο μία μονή αλυσίδα, ενώ τα διακλαδισμένα συμπολυμερή έχουν μια κύρια αλυσίδα με άλλες αλυσίδες που διακλαδίζονται στο πλάι κατά διαστήματα. Ένας κοινός τύπος διακλαδισμένου συμπολυμερούς είναι το εμβολιασμένο συμπολυμερές, όπου η κύρια αλυσίδα αποτελείται μόνο από το μονομερές Α και οι κλάδοι αποτελούνται μόνο από το μονομερές Β.

Σε αυτή την περίπτωση, και τα δύο μονομερή μπορούν να προσδώσουν ιδιότητες στο έτοιμο συμπολυμερές μοσχεύματος. Ένα παράδειγμα θα ήταν το πολυστυρένιο υψηλής πρόσκρουσης. Διαθέτει κύρια αλυσίδα από πολυστυρένιο που δίνει στο υλικό αντοχή. Στη ραχοκοκαλιά από πολυστυρένιο εμβολιάζονται αλυσίδες της ένωσης πολυβουταδιένιο, το οποίο δίνει στο υλικό μια ελαστικότητα που στερείται από το συνηθισμένο πολυστυρένιο.