കോപോളിമർ

രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ഏകകങ്ങളെ ഇടകലർത്തി കോർത്തിണക്കി ഉണ്ടാക്കുന്ന ശൃംഖലകളാണ് കോപോളിമറുകൾ .മൂന്നു ഏകകങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുവെങ്കിൽ ടെർപോളിമർ എന്നു പറയുന്നു. ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ കോപോളിമറുകൾ , ഹോമോപോളിമറുകളേക്കാൾ അഭിലഷണീയമാണ്. കാരണം,പല ഉപയോഗങ്ങൾക്കും ഒന്നിലധികം പോളിമറുകളുടെ മൊത്തമായ ഏകോപീകരിച്ച സ്വഭാവവിശേഷതകൾ ആവശ്യമായി വരുന്നു. എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത രാസഭൌതിക ഗുണങ്ങളുളള പോളിമറുകളുടെ ഭൌതികമിശ്രിതം (Polymer Blend ) പലപ്പോഴും എളുപ്പത്തിൽ വേർതിരിഞ്ഞു (phase separation) പോകുന്നു. ഈ പ്രയാസത്തെ മറികടക്കാനുളള ഉത്തമ ഉപായമാണ് കോപോളിമറുകൾ .

ശൃംഖലാഘടന

Common copolymer Architectures

രണ്ടു വ്യത്യസ്ത ഏകകങ്ങളെ പലതരത്തിലും ഇടകലർത്തി ആവശ്യാനുസാരം അന്തിമ ഉത്പന്നത്തിന്റെ സ്വഭാവവിശേഷതകൾ ക്രമീകരിച്ചെടുക്കാം.^[1] ഉദ്ദിഷ്ടഫലം, വൈജ്ഞാനികൻറെ ഭാവന, രാസപരിണാമ സാദ്ധ്യതകൾ എന്നിവയെല്ലാമാണ് ഇതിനൊരു പരിധി നിശ്ചയിക്കുന്നത്. അടിസ്ഥാനഘടനകൾ ഇപ്രകാരമാണ്.

റാൻഡം കോപോളിമർ :ഒന്നിലധികം ഏകകങ്ങൾ ഒരു ചിട്ടയുമില്ലാതെ
ഓൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കോപോളിമർ : രണ്ട് ഏകകങ്ങൾ ഒന്നിനുശേഷം മറ്റൊന്നായി ക്രമത്തിൽ
ബ്ലോക്ക് കോപോളിമർ : ഒന്നിലധികം ഏകകങ്ങൾ നിര നിരയായി
ഗ്രാഫ്റ്റ് കോപോളിമർ :ഒരു ശൃംഖലയിൽ മറ്റൊരു ശൃംഖല കൂട്ടിച്ചേർത്തത്

രസതന്ത്രം

സംക്ഷേപന പോളിമറീകരണത്തിൽ രാസപ്രക്രിയയിൽ ഏർപ്പെടുന്ന ഗ്രൂപ്പിന്റെ സക്രിയതക്ക് ( reactivity) മാറ്റമൊന്നും സംഭവിക്കുന്നില്ല. എന്നാൽ സംയോജന പോളിമറീകരണത്തിൽ ഏകകങ്ങളും അവയിൽ നിന്നുളവാകുന്ന റാഡിക്കലോ, അയണിക്കോ ആയ സക്രിയരൂപങ്ങളും (active species) തമ്മിലുളള പരസ്പരാകർഷണമാണ് ശൃംഖല വളരാൻ പ്രചോദനമാകുന്നത്. അതുകൊണ്ട് സംയോജന പോളിമറീകരണത്തിലാണ് കോപോളിമറൈസേഷന് കൂടുതൽ പ്രസക്തി.^[2]

റാൻഡം കോപോളിമർ ,ഓൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കോപോളിമർ

സ്റ്റൈറീനും മീഥൈൽ മിഥാക്രിലേറ്റും ഫ്രീ റാഡിക്കൽ വിധി പ്രകാരം പോളിമറീകരിക്കുമ്പോൾ , സ്റ്റൈറീനും മീഥൈൽ മിഥാക്രിലേറ്റും ഒന്നിനു ശേഷം മറ്റൊന്നായി ക്രമത്തിൽ അടുക്കിയ ഓൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കോപോളിമർ ആണ് ലഭിക്കുക. ഇതിനു കാരണം സ്റ്റൈറീൻ റാഡിക്കലിന് മീഥൈൽ മിഥാക്രിലേറ്റ് ഏകകത്തോടും മീഥൈൽ മിഥാക്രിലേറ്റ് റാഡിക്കലിന് സ്റ്റൈറീൻ ഏകകത്തോടുമുളള പ്രത്യേക പ്രതിപത്തി കൊണ്ടാണ്. എന്നാൽ ഇതേ ഏകകങ്ങൾ കാറ്റയോണിക് വിധി പ്രകാരം പോളിമറീകരിക്കുകയാണെങ്കിൽ കൂടുതലും സ്റ്റൈറീൻ കണ്ണികളടങ്ങിയ റാൻഡം കോപോളിമർ ആണ് ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുക. ആനയോണിക് വിധി പ്രകാരമാണെങ്കിൽ കൂടുതലും മീഥൈൽ മിഥാക്രിലേറ്റ് കണ്ണികളടങ്ങിയ റാൻഡം കോപോളിമറാണ് ലഭിക്കുക.^[3]

റിയാക്റ്റിവിറ്റി റേഷ്യോ (Reactivity Ratio,)

ഏകക ജോഡികളും അവയിൽ നിന്നുളവാകുന്ന സക്രിയരൂപങ്ങളും തമ്മിലുളള പരസ്പരാകർഷണത്തിന്റെ അളവാണ് റിയാക്റ്റിവിറ്റി റേഷ്യോ ( r₁, r₂). ഇവ വിവിധ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ ഇവ നിർണ്ണയിച്ചെടുക്കാം.^[4]

ബ്ളോക്ക് കോപോളിമർ

ബ്ളോക്കുകൾ അതായത് ഖണ്ഡങ്ങൾ ചേർത്താണ് ഇവ നിർമ്മിക്കുന്നത്. ബ്ലോക്കുകളുടെ ദൈർഘ്യം ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ അന്തിമോത്പന്നത്തിന്റെ സ്വഭാവവിശേഷതകൾ നിയന്ത്രിക്കാം. സംക്ഷേപനപോളിമറീകരണത്തിലൂടെ ബ്ലോക്ക് കോപോളിമർ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കുന്നത് വളരെ സരളമായ പ്രക്രിയയാണ്. എന്നാൽ സംയോജനപോളിമറീകരണത്തിലൂടെയുളള പ്രക്രിയക്ക് ചില മുൻകരുതലുകൾ വേണ്ടി വരുന്നു. ^[5]

ഗ്രാഫ്റ്റ് കോപോളിമർ

ഒരു പോളിമർ ശൃംഖലയിലെ ഇടക്കുളള ഏതെങ്കിലുമൊരു കണ്ണിയിലേക്ക് മറ്റൊരു ശൃംഖല കൂട്ടിച്ചേർത്താണ് ഗ്രാഫ്റ്റ് കോപോളിമർ ഉണ്ടാക്കുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന് പോളി ബ്യൂട്ടാഡൈയീൻ ശൃംഖലയിലെ ഏതെങ്കിലും അപൂരിത ബോണ്ടു വഴി സ്റ്റൈറീൻ ശൃംഖല വളർത്തിയെടുക്കുന്നത്.

സ്വഭാവ വിശേഷതകൾ

കോപോളിമറുകളുടെ ശൃംഖലാഘടനയനുസരിച്ച് അവയുടെ സ്വഭാവ വിശേഷതകൾ വളരെ വിഭിന്നമായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന് ബ്യൂട്ടാഡൈയീൻ , സ്റ്റൈറീൻ അടങ്ങിയ കോപോളിമറുകളുടെ കാര്യം എടുക്കാം.

സ്റ്റൈറീൻ -ബ്യൂട്ടാഡൈയീൻ റാൻഡം കോപോളിമർ ഇലാസ്റ്റോമർ
സ്റ്റൈറീൻ -ബ്യൂട്ടാഡൈയീൻ ബ്ലോക്ക് കോപോളിമർ തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് ഇലാസ്റ്റോമർ
സ്റ്റൈറീൻ -ബ്യൂട്ടാഡൈയീൻ ഗ്രാഫ്റ്റ് കോപോളിമർ തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് HIPS ( High Impact Polystyrene) എന്നറിയപ്പെടുന്നു

അവലംബം

↑ George E. Ham, ed. (1964). Copolymerization (High Polymers). John Wiley & Sons Inc. ISBN 978-0470393000. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)
↑ F.W Billmeyer (1962). Textbook of Polymer Science. Interscience.
↑ Duane Priddy, ed. (2003). Modern Styrenic Polymers: Polystyrenes and Styrenic Copolymers. Wiley. ISBN 978-0471497523. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)
↑ P.J. Flory (1953). Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press. ISBN 0-8014-0134-8.
↑ Nikos Hadjichristidis (2002). Block Copolymers: Synthetic Strategies, Physical Properties, and Applications (1 ed.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0471394365. {{cite book}}: Unknown parameter |coauthor= ignored (|author= suggested) (help)

[1] George E. Ham, ed. (1964). Copolymerization (High Polymers). John Wiley & Sons Inc. ISBN 978-0470393000. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)

[2] F.W Billmeyer (1962). Textbook of Polymer Science. Interscience.

[3] Duane Priddy, ed. (2003). Modern Styrenic Polymers: Polystyrenes and Styrenic Copolymers. Wiley. ISBN 978-0471497523. {{cite book}}: Cite has empty unknown parameter: |1= (help)

[4] P.J. Flory (1953). Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press. ISBN 0-8014-0134-8.

[5] Nikos Hadjichristidis (2002). Block Copolymers: Synthetic Strategies, Physical Properties, and Applications (1 ed.). Wiley-Interscience. ISBN 978-0471394365. {{cite book}}: Unknown parameter |coauthor= ignored (|author= suggested) (help)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]