Kopolimerizasyon
İki veya daha fazla monomer birlikte polimerleştiğinde kompleks bir polimer oluşur. Kopolimerlerin fiziksel özellikleri homopolimerlerden farklıdır ve bu farkın ölçüsü kopolimerin bileşimine bağımlıdır. Genelde rastgele ve alternatif kopolimerler kendilerini oluşturan homopolimerlerin özellikleri arasında özelliklere sahiplerken, blok ve graft kopolimerler homopolimerlerinin herikisinin özelliklerini de gösterirler. Çünkü onların segmentleri polimer zincir boyunca düzensiz olarak yerleşmiş olup kopolimerler düzenli bir şekle sahip değildir. Bu nedenle de; pekçok kopolimer amorftur. Bununla beraber, eğer taktisite ya da segmentlerin yerleri nedeniyle yeterince düzenlilik sağlanırsa kristalize kopolimerler hazırlanabilir.
Kopolimerizasyonun mekanizması homopolimerizasyonunkine benzer fakat çeşitli monomerlerin reaktifliklerinin monomerden monomere göre çok değiştiği hesaba katılmalıdır.
M1veM2 monomerlerinin kopolimerleştiğini düşünebiliriz.M1·veM2· radikalleri aşağıdaki şekillerde reaksiyon verebilir:M1·+M1→M1·v11=k11[M1·][M1](I) M1·+M2→M2·v12=k12[M1·][M2](II) M2·+M1→M1·v21=k21[M2·][M1](III) M2·+M2→M1·v22=k22[M2·][M2](IV) Bu dört süreçteki hızlar elbetteki farklı olacaktır. Eğer
M1veM2 nin konsantrasyonunun sabit kaldığını (kararlı hal yaklaşımı), sonraM1inM2 ye katılma hızınınM2ninM1 e katılma hızına eşit olduğunu düşünürsekk12[M1·][M2]=k21[M2·][M1] yazılabilir.
M1veM2 nin yok olma hızı aşağıdaki eşitliklerle verilebilir:−dtd[M1]=k11[M1·][M1]+k21[M2·][M1] −dtd[M2]=k12[M1·][M2]+k22[M2·][M2] bu 2 eşitlikten
d[M2]d[M1]=[M2][M1](k12[M1·]+k22[M2·]k11[M1·]+k21[M2·]) Eğer bir üstteki eşitlikle bu eşitliği birleştirir ve
k11/k12=r1 ,k22/k21=r2 olarak belirlersek herhangi bir andaki kopolimerin bileşimini veren kopolimer eşitliğini türetebiliriz. Bu eşitliğin doğruluğu deneysel olarak kanıtlamışlardır.d[M2]d[M1]=[M2][M1](r2[M2]+[M1]r1[M1]+[M2])
r1ver2 terimleri reaktiflik oranları olarak adlandırılır ve göreceli olarak monomerlerin homopolimerize veya kopolimerize olma eğilimlerini verir. Eğerr1>1 ise;M1 homopolimerize olma eğilimindedir. Oysar1<1 ise kopolimerize olmayı tercih eder. Benzer şekilde ; Eğerr2>1 ise;M2 homopolimerize olma eğilimindedir. Oysar2<1 ise kopolimerize olmayı tercih eder.
Kaynaklar |