Pengaturan Monomer di kopolimer

kopolimer Monomer dalam kopolimer dapat diselenggarakan sepanjang tulang punggung dalam berbagai cara.

Bolak kopolimer memiliki lanjutan teratur bergantian residu monomer: n (2). Kopolimer periodik memiliki jenis residu monomer diatur dalam urutan berulang: m yang berbeda dari n.

Kopolimer statistik memiliki residu monomer diatur sesuai dengan aturan statistik diketahui. Sebuah kopolimer statistik yang kemungkinan menemukan jenis tertentu dari residu monomer pada titik tertentu dalam rantai independen dari jenis sekitarnya residu monomer dapat disebut sebagai kopolimer benar-benar acak (3).

Kopolimer blok telah dua atau lebih subunit homopolimer dihubungkan oleh ikatan kovalen (4). Polimer dengan dua atau tiga blok dari dua spesies kimia yang berbeda (misalnya, A dan B) disebut kopolimer diblock dan kopolimer triblock, masing-masing. Polimer dengan tiga blok, masing-masing spesies kimia yang berbeda (misalnya, A, B, dan C) yang disebut terpolimer triblock.

Cangkok atau dicangkokkan kopolimer mengandung rantai samping yang memiliki komposisi atau konfigurasi yang berbeda dari rantai utama. (5)

Taktisitas

Taktisitas menjelaskan stereokimia relatif pusat kiral di negara tetangga unit struktural dalam makromolekul. Ada tiga jenis: isotaktik (semua substituen pada sisi yang sama), ataktik (penempatan acak substituen), dan sindiotaktik (bolak penempatan substituen).

Polimer morfologi

Polimer morfologi umumnya menggambarkan susunan dan pemesanan mikro dari rantai polimer dalam ruang.

Loading...

Kristalinitas

Bila diterapkan polimer, kristal istilah memiliki penggunaan yang agak ambigu. Dalam beberapa kasus, kristal jangka menemukan penggunaan identik dengan yang digunakan dalam kristalografi konvensional.

Sebagai contoh, struktur protein kristal atau polinukleotida, seperti sampel dipersiapkan untuk kristalografi sinar-x, dapat didefinisikan dalam hal sel satuan konvensional terdiri dari satu atau lebih molekul polimer dengan dimensi sel ratusan angstrom atau lebih.

Sebuah polimer sintetik dapat longgar digambarkan sebagai kristal jika mengandung daerah tiga dimensi memesan pada skala panjang atom (bukan makromolekul), biasanya timbul dari lipat intramolekul dan / atau susun rantai yang berdekatan.

Polimer sintetis dapat terdiri dari kedua kristal dan daerah amorf; derajat kristalinitas dapat dinyatakan dalam fraksi berat badan atau fraksi volume bahan kristal. Beberapa polimer sintetik sepenuhnya kristal.

Kristalinitas polimer ditandai dengan gelar mereka kristalinitas, mulai dari nol untuk polimer sepenuhnya non-kristal untuk satu untuk teori polimer sepenuhnya kristal.

Pengaturan Monomer di kopolimer
Pengaturan Monomer di kopolimer

Polimer dengan daerah mikrokristalin umumnya lebih keras (bisa ditekuk lebih tanpa melanggar) dan dampak yang lebih tahan dari polimer benar-benar amorf.

Polimer dengan derajat kristalinitas mendekati nol atau satu akan cenderung transparan, sedangkan polimer dengan derajat menengah kristalinitas akan cenderung buram karena hamburan cahaya oleh daerah kristal atau kaca. Jadi bagi banyak polimer, mengurangi kristalinitas juga dapat dikaitkan dengan peningkatan transparansi.

Rantai konformasi

Ruang yang ditempati oleh molekul polimer umumnya dinyatakan dalam jari-jari rotasi, yang merupakan jarak rata-rata dari pusat massa dari rantai untuk rantai itu sendiri.

Sebagai alternatif, dapat dinyatakan dalam hal volume diresapi, yang merupakan volume larutan direntang oleh rantai polimer dan timbangan dengan kubus dari jari-jari rotasi.

Sifat mekanis

Sifat curah polimer adalah mereka yang paling sering dari pengguna akhir bunga. Ini adalah sifat yang mendikte bagaimana polimer sebenarnya berperilaku pada skala makroskopik.

Gaya tarik

Kekuatan tarik dari material mengkuantifikasi berapa banyak stres materi akan bertahan sebelum menderita deformasi permanen. Hal ini sangat penting dalam aplikasi yang mengandalkan kekuatan fisik polimer atau daya tahan. Sebagai contoh, sebuah band karet dengan kekuatan tarik tinggi akan mengadakan berat yang lebih besar sebelum gertakan. Secara umum, kekuatan tarik meningkat dengan panjang rantai polimer dan silang rantai polimer.
Modulus Young elastisitas

Modulus Young mengkuantifikasi elastisitas polimer. Hal ini didefinisikan, untuk strain kecil, sebagai rasio dari laju perubahan tegangan terhadap regangan. Seperti kekuatan tarik, ini sangat relevan dalam aplikasi polimer yang melibatkan sifat fisik polimer, seperti karet gelang. Modulus ini sangat tergantung pada suhu.

Sifat transportasi

Sifat transportasi seperti difusivitas berhubungan dengan seberapa cepat molekul bergerak melalui matriks polimer. Ini sangat penting dalam banyak aplikasi polimer untuk film dan membran.
Perilaku fase
Titik lebur

Titik lebur panjang, bila diterapkan pada polimer, menunjukkan tidak fase transisi padat-cair tapi transisi dari kristal atau fase semi-kristal ke fase amorf padat. Meskipun disingkat hanya Tm, properti tersebut lebih tepat disebut suhu kristal mencair. Di antara polimer sintetis, kristal mencair hanya dibahas berkaitan dengan termoplastik, polimer termoset akan terurai pada suhu tinggi daripada mencair.

Kaca suhu transisi

Sebuah parameter kepentingan tertentu dalam pembuatan polimer sintetis adalah suhu transisi gelas (Tg), yang menggambarkan suhu di mana polimer amorf mengalami transisi dari cairan amorf karet kental, ke rapuh, kaca amorf padat. Suhu transisi gelas dapat direkayasa dengan mengubah tingkat percabangan atau silang dalam polimer atau dengan penambahan plasticizer.

Perilaku pencampuran

Secara umum, campuran polimer jauh lebih larut dari campuran bahan molekul kecil. Efek ini hasil dari fakta bahwa kekuatan pendorong untuk pencampuran biasanya entropi, bukan energi interaksi. Dengan kata lain, bahan larut biasanya membentuk solusi bukan karena interaksi mereka dengan satu sama lain lebih menguntungkan daripada diri interaksi mereka, tetapi karena peningkatan entropi dan energi maka bebas berhubungan dengan meningkatnya jumlah volume yang tersedia untuk masing-masing komponen.

Peningkatan entropi timbangan dengan jumlah partikel (atau mol) menjadi campuran. Karena molekul polimer yang jauh lebih besar dan karenanya umumnya memiliki jauh lebih tinggi spesifik volume dari molekul kecil, jumlah molekul yang terlibat dalam campuran polimer jauh lebih kecil dari jumlah dalam campuran molekul kecil dari volume yang sama.

Energetika pencampuran, di sisi lain, adalah sebanding pada per volume dasar untuk campuran molekul polimer dan kecil. Hal ini cenderung untuk meningkatkan energi bebas pencampuran untuk solusi polimer dan dengan demikian membuat solvasi kurang menguntungkan. Dengan demikian, solusi terkonsentrasi polimer jauh lebih jarang daripada molekul kecil.

Selanjutnya, perilaku fase solusi polimer dan campuran lebih kompleks daripada campuran molekul kecil. Sedangkan sebagian kecil solusi molekul pameran hanya penting suhu solusi fase transisi atas, di mana pemisahan fasa terjadi dengan pendinginan, campuran polimer umumnya menunjukkan suhu solusi fase transisi kritis rendah, di mana pemisahan fasa terjadi dengan pemanasan.

Dalam larutan encer, sifat-sifat polimer yang ditandai dengan interaksi antara pelarut dan polimer. Dalam pelarut yang baik, polimer muncul bengkak dan menempati volume besar. Dalam skenario ini, gaya antarmolekul antara subunit pelarut dan monomer mendominasi interaksi intramolekul. Dalam pelarut pelarut atau miskin buruk, pasukan intramolekuler mendominasi dan kontrak rantai.

Dalam pelarut theta, atau keadaan larutan polimer dimana nilai koefisien virial kedua menjadi 0, saldo tolakan polimer-pelarut antarmolekul persis intramolekul monomer-monomer tarik. Di bawah kondisi theta (juga disebut kondisi Flory), polimer berperilaku seperti kumparan acak yang ideal. Transisi antara negara-negara yang dikenal sebagai transisi coil-globul.

Inklusi plasticizer

Pencantuman plasticizer cenderung menurunkan Tg dan meningkatkan fleksibilitas polimer. Plasticizer umumnya molekul kecil yang secara kimiawi serupa dengan polimer dan menciptakan kesenjangan antara rantai polimer untuk mobilitas yang lebih besar dan mengurangi interaksi merantaikan. Sebuah contoh yang baik dari aksi plasticizer adalah terkait dengan polyvinylchlorides atau PVC.

Sebuah uPVC, atau polyvinylchloride unplasticized, digunakan untuk hal-hal seperti pipa. Sebuah pipa tidak memiliki plasticizer di dalamnya, karena itu perlu tetap kuat dan tahan panas. Plasticized PVC digunakan untuk pakaian untuk kualitas yang fleksibel. Plasticizers juga dimasukkan ke dalam beberapa jenis cling film untuk membuat polimer lebih fleksibel.

Sifat kimia

Pasukan menarik antara rantai polimer memainkan peranan besar dalam menentukan sifat polimer ini. Karena rantai polimer yang begitu lama, kekuatan-kekuatan merantaikan diperkuat jauh melampaui atraksi antara molekul konvensional. Kelompok sisi yang berbeda dari polimer dapat meminjamkan polimer untuk ikatan ionik atau ikatan hidrogen antara rantai sendiri. Kekuatan-kekuatan yang lebih kuat biasanya menghasilkan kekuatan tarik tinggi dan lebih tinggi titik lebur kristal.

Pasukan antarmolekul di polimer dapat dipengaruhi oleh dipol dalam unit monomer. Polimer yang mengandung amida atau karbonil kelompok dapat membentuk ikatan hidrogen antara rantai yang berdekatan; atom hidrogen sebagian bermuatan positif di NH kelompok satu rantai sangat tertarik dengan atom oksigen sebagian bermuatan negatif di C = O kelompok yang lain.

Obligasi ini hidrogen yang kuat, misalnya, menghasilkan kekuatan tarik tinggi dan titik leleh polimer yang mengandung urethane atau urea hubungan. Poliester memiliki ikatan dipol-dipol antara atom oksigen dalam C = O kelompok dan atom hidrogen dalam kelompok HC. Ikatan dipol tidak sekuat ikatan hidrogen, sehingga titik leleh poliester dan kekuatan yang lebih rendah dari Kevlar ini (Twaron), tetapi poliester memiliki fleksibilitas yang lebih besar.

Etena, bagaimanapun, tidak memiliki dipol permanen. Pasukan menarik antara rantai polietilen timbul dari kekuatan lemah van der Waals. Molekul dapat dianggap sebagai dikelilingi oleh awan elektron negatif. Sebagai dua rantai polimer pendekatan, awan elektron mereka menolak satu sama lain. Ini memiliki efek menurunkan kerapatan elektron di satu sisi dari rantai polimer, menciptakan dipol positif sedikit di sisi ini. Biaya ini sudah cukup untuk menarik rantai polimer kedua. Pasukan van der Waals yang cukup lemah, bagaimanapun, jadi polietilena dapat memiliki suhu leleh yang lebih rendah dibandingkan dengan polimer lainnya.

Standar polimer nomenklatur

Ada beberapa konvensi untuk penamaan zat polimer. Banyak polimer yang umum digunakan, seperti yang ditemukan dalam produk konsumen, yang disebut dengan nama umum atau sepele. Nama sepele ditugaskan berdasarkan preseden sejarah atau penggunaan populer daripada konvensi penamaan standar. Kedua American Chemical Society (ACS) dan IUPAC telah mengusulkan konvensi penamaan standar; ACS dan IUPAC konvensi yang serupa tetapi tidak identik. Contoh perbedaan antara berbagai konvensi penamaan yang diberikan pada tabel di bawah:

Loading...

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *