Copolymer

Copolymere oder Heteropolymere sind Polymere, die aus zwei oder mehr verschiedenartigen Monomereinheiten zusammengesetzt sind.

Einteilung

Copolymere können in fünf Klassen unterteilt werden, wie anhand eines binären Copolymers, das aus zwei verschiedenen Comonomeren A und B aufgebaut ist, veranschaulicht wird:^[1]

1. Statistische Copolymere, in denen die Verteilung der beiden Monomeren in der Kette zufällig ist (AABABBBABAABBBABBABAB....).
2. Gradientcopolymere, prinzipiell den statistischen Copolymeren ähnlich, jedoch mit veränderlichem Anteil eines Monomers im Verlauf der Kette (AAAAAABAABBAABABBBAABBBBBB).
3. Alternierende oder abwechselnde Copolymere mit einer regelmäßigen Anordnung der Monomeren entlang der Kette (ABABABABABABABABABAB....).
4. Blockcopolymere, die aus längeren Sequenzen oder Blöcken jedes Monomers besteht (AAAAAAAAABBBBBBBBBBBB...). Je nach Anzahl der Blöcke spricht man auch von Diblock-, Triblock-, ...,Copolymeren.
5. Pfropfcopolymere (engl.: graft copolymers), bei denen Blöcke eines Monomers auf das Gerüst (Rückgrat) eines anderen Monomers aufgepfropft sind.

Copolymere, die aus drei verschiedenen Monomeren bestehen, nennt man Terpolymere (ABCABCABCABCABCABC...). Auch diese Gruppe der Copolymeren lässt sich in die oben aufgeführten Klassen unterteilen.

Vernetzte Copolymere, siehe : Duroplaste (Anmerkung: Duroplaste sind keine im allgemeinen Sinne vernetzten Copolymere; Sie KÖNNEN Copolymere sein. Viele Duroplaste sind allerdings Homopolymere).

Die Monomere, aus denen die Copolymeren hergestellt werden, können auf verschiedene Weise kombiniert werden. Die vier häufigsten sind (Beispiel mit zwei Monomeren A und B):

Verschiedene Typen von Copolymeren: abwechselnd (links oben), zufällig (rechts oben), geblockt (links unten) und gepfropft (rechts unten).^[2]

Wechselwirkungsparameter in Copolymermischungen werden mit dem Schubert-Plot dargestellt.

Beispiele

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS); Styrol-Acrylnitril (SAN); Polyethylenoxid-b-Polypropylenoxid ((PEO-b-PPO), Pluronic); Brij; Poloxamine

Siehe auch

Neben den Copolymeren (dieser Begriff weist auf die Syntheseart und -weise hin), die verfahrenstechnisch für beabsichtigten Anwendungen entworfen und synthetisiert werden, gibt es eine Vielzahl von natürlich selektionierten Biopolymeren, die man prinzipiell als Copolymere bezeichnen kann, die aber üblicherweise mit dem Begriff Heteropolymere (weist auf die Zusammensetzung hin) charakterisiert werden. Biologische Synthesemechanismen für Polymere folgen anderen Katalyseprinzipien als die der chemischen-synthetischen Polymerchemie. Beispiele sind Proteine, Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Cellulose; Übersicht.

Durch Mischen von Copolymeren untereinander oder mit Polymeren erhält man Polymerlegierungen.

Literatur

J.M.G. Cowie: Chemie und Physik der synthetischen Polymeren. Vieweg, 2 Ed., 1991, S.4f

Weblinks

 Commons: Copolymere – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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Einzelnachweise

1. ↑ Joachim Buddrus: Grundlagen der Organischen Chemie, Walter de Gruyter Verlag, Berlin, 4. Auflage, 2011, S. 899, ISBN 978-3-11-024894-4.
2. ↑ M. D. Lechner, K. Gehrke und E. H. Nordmeier: Makromolekulare Chemie, 4. Auflage, Birkhäuser Verlag, 2010, S. 102−104, ISBN 978-3-7643-8890-4.