Kopolimerizasyon; Çok Bileşenli Kopolimerizasyon (multicomponent copolymerization)

Şok-bileşenli kopolimerlerin uygulama alanları geniştir. Kopolimerizasyon tekniğinde geliştirilen model ana çizgileri ile şöyle özetlenebilir: Isıya karşı dayanıklılık, çekme kuvveti, esneklik, saydamlık, çözücülere dayanıklılık ve sağlamlık gibi önemli temel özellikler, kopolimere büyük oranlarda sokulan iki bileşenin uygun biçimde seçilmesi ile sağlanır.

Öte yandan vulkanize edilebilme, boyanabilme, akışkanlık özelliklerinin değiştirilebilmesi, iyon-değiştirici özellikler v.b., oldukça özel davranışların önem kazandığı durumlarda kopolimere sokulan üçüncü monomerden yararlanılır. Stirenin, akrilonitril veya bütadien ile kopolimerleştirilmesiyle daha elverişli maddelerin yapılabildiğine yukarıda değinilmişti . Stirenin akrilonitril ve bütadien ile radikal terpolimerizasyonu, elde edilen ürünlere daha çeşitli özellikler kazandırır.

Geliştirilen etilen-propilen elastomerleri az miktarlardaki dienler ile terpolimerize edilerek kauçuksu ürünün çapraz-bağlanması sağlanmıştır. Benzer nedenlerle, birçok kopolimer sisteminde, glisid metakrilat, 2-vinil piridin, akrilamid, divinilbenzen, siklopentadien, bütadien ve akrilik asit gibi üçüncü bir bileşeni bulunduğunu söylemek yerinde olur.

Monomer reaktifliğin çeşitli radikallerle büyük değişmeler göstermesi, çok-bileşenli homojen polimerlerin yapılmasında önemli bir sorun ortaya çıkarır. Blok ya da "kalıp" terpolimerizasyonunda uyuşabilir (compatiblel) bir bileşim, çoğunlukla sadece monomer çiftlerinin "azeotropik" bileşimlerine bağlı olan dar bölgelerde sağlanabilir.

Emülsiyon veya çözelti-çöktürücü kopolimerizasyon sistemlerinde, kopolimer üründe yüzde-bileşimin oldukça sabit kalması için monomerlerin ortama katılma hızları değiştirilmektedir.

Terpolimerizasyon sistemlerinin nicel olarak incelenmesi kolay değildir. Çünkü dokuz çoğalma reaksiyonu ile altı reaktiflik oranının hesaba katılması gerekir.

     Reaksiyon                   Hız
¾¾¾¾¾¾¾¾          ¾¾¾¾  
M1* + M1  ¾® M1*        R11 = k11 [M1*] [M1]
M1* + M2  ¾® M2*        R12 = k12 [M1*] [M2]
M1* + M3  ¾® M3*        R13 = k13 [M1*] [M3]
M2* + M1  ¾® M1*        R21 = k21 [M2*] [M1]
M2* + M2  ¾® M2*        R22 = k22 [M2*] [M2]         (1)
M2* + M3  ¾® M3*        R23 = k23 [M2*] [M3]
M3* + M1  ¾® M1*        R31 = k31 [M3*] [M1]
M3* + M2  ¾® M2*        R32 = k32 [M3*] [M2]
M3* + M3  ¾® M3*        R33 = k33 [M3*] [M3]

          k11                     k11                               k22
r12 = ¾¾          r13 = ¾¾          r21 = ¾¾             (2)
          k12                     k13                                k21

          k22                    k33                                k33
r23 = ¾¾          r31 = ¾¾          r32 = ¾¾ 
          k23                     k31                                k32

M1, M2 M3 monomerlerinin harcanma hızları ile, M1*, M2*, M3*, radikallerinin kararlı-hal konsantrasyonları için yazılacak,

R12 + R13 = R21 + R31
R21 + R23 = R12 + R32                                          (3)
R31 + R32 = R13 + R23

bağıntılarından terpolimerizasyon denklemi elde edilebilir.

Kararlı-hal koşulu için,

R12 = R21 ,     R23 = R32 ,     R31 = R13                 

bağıntıları kullanılarak, terpolimer bileşimi için aşağıdaki bağıntı elde edilmiştir.

                                                        [M2]     [M3]
d [M1] : d [M2] :d [M3] = [M1] {[M1] + ¾¾ + ¾¾ }
                                                          r12        r13

             r21    [M1]               [M3]
: [M2]  ¾¾ {¾¾ + [M2] + ¾¾ }                           (4)
             r12     r21                 r23

             r31    [M1]               [M2]
: [M3]  ¾¾ {¾¾ + [M3] + ¾¾ }           
             r13     r31                 r32


GERİ (poimer kimyası)