21.2: Características y nomenclatura de copolímeros.

Los copolímeros son los productos obtenidos de la polimerización de múltiples especies de monómeros. Entonces, en la propia cadena polimérica, puede haber múltiples unidades repetidas que provienen de diferentes monómeros. El proceso de sintetizar un polímero a partir de diferentes especies de monómeros se llama copolimerización. Cuando intervienen dos monómeros, el polímero se conoce como bipolímero. Los polímeros con tres y cuatro monómeros se denominan terpolímeros y cuaterpolímeros, respectivamente. La Figura 1 muestra la copolimerización de estireno y acrilonitrilo para producir el bipolímero poli (estireno-coacrilonitrilo) (resina de estireno-acrilonitrilo o SAN). El acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) es un ejemplo popular de terpolímero, ampliamente utilizado para la impresión 3D.

Figure 1: Copolimerización de estireno y acrilonitrilo

En los copolímeros, dado que existe más de un tipo de unidad repetitiva, la fórmula química de un copolímero se representa colocando paréntesis separados y el grado de polimerización correspondiente para cada unidad repetitiva única.

Dependiendo de la distribución de cada comonómero en la cadena polimérica, el copolímero se puede clasificar como copolímero alterno, aleatorio, en bloque o de injerto.

Si el monómero al final de la cadena polimérica en crecimiento prefiere reaccionar con el monómero alternativo en la mezcla y viceversa, la incorporación sistemática de diferentes monómeros produce copolímeros alternos.

Figure 2: Copolímero alterno procedente de la polimerización de dos monómeros

Cuando uno de estos monómeros al final de la cadena polimérica en crecimiento no tiene preferencia hacia ningún comonómero, se produce la incorporación aleatoria del monómero.

Figure 3: Copolímero aleatorio procedente de la polimerización de dos monómeros

Se pueden preparar bloques de homopolímeros a partir de una mezcla de monómeros con condiciones de reacción adecuadas para la homopolimerización de cada monómero. Estos bloques de homopolímero se pueden combinar en diferentes ubicaciones. Si los homopolímeros se unen en los bordes, se alternan bloques de diferentes homopolímeros en la cadena polimérica.

Figure 4: Copolímero en bloque procedente de la polimerización de dos monómeros

Otra posibilidad es el injerto de cadenas de homopolímero de un monómero en los átomos internos de una cadena de homopolímero del otro monómero.

Figure 5: Copolímero de injerto procedente de la polimerización de dos monómeros

Los copolímeros se obtienen por la polimerización de dos o más monómeros diferentes juntos.

Considere la copolimerización de monómeros de estireno y acrilonitrilo para hacer poliestireno-co-acrilonitrilo. Aquí, el nombre del polímero contiene ambas unidades de monómero, el infijo 'co' y el prefijo 'poly'.

Los copolímeros generalmente se representan colocando paréntesis o corchetes separados y grados de polimerización alrededor de cada tipo de unidad repetida.*

Alternativamente, una expresión simplificada coloca los paréntesis alrededor de los comonomers unidos con un grado común de polimerización.

Si cada monómero se une preferentemente al comonómero en lugar del mismo tipo, la polimerización dará como resultado un copolímero alterno. Por otro lado, la falta de preferencia entre homo y copolimerización conduce a un copolímero aleatorio.

Los bloques de homopolímeros de un monómero único se pueden sintetizar cambiando entre condiciones de polimerización favorables para cada monómero.

Si los bloques homopolímeros se alternan, se trata de un copolímero en bloque.

Si un homopolímero se injerta en el otro tipo de cadena de homopolímero, es un copolímero de injerto.