Kopolimerlerin İnce Yapısı (fine structure of copolymers)

Kopolimer denklemi, belirli bir monomer karışımından elde edilen bir kopolimer örneğinin toplam bileşimini hesaplamakta yararlıdır. Bu analiz yöntemi ile kopolimerin ince-yapısı açıklanamaz. İki monomerin zincir boyunca hangi düzende sıralandıkları, kopolimerin toplam bileşiminden çıkartılamaz.

Örneğin, M1 ve M2 monomerlerinden oluşan bir kopolimer için, kopolimer bileşimi, F1 = 0.6, F2 = 0.4 olarak bulunsun. Bu kopolimerin ince-yapısı:
  

biçiminde düzgün bir yapı olabileceği gibi, rastgele bir sıralanma,
  

ya da, bir blok kopolimer yapısı olabilir:
  

Monomer reaktiflik oranları ile kopolimerizasyon çeşitleri üzerinde ayrıntılı bilgi daha önce verilmişti. Bu kuramsal görüşler genellikle kabul edilmekle beraber, kopolimerizasyonun rastgele niteliğini deneysel olarak kanıtlamak zordur. Bunun için, kopolimerdeki monomerler arası M1 – M1, M2 – M2,  M1 – M2 bağlarının göreceli miktarlarını deneysel olarak belirlemek ve istatistik rastgele dağılma ile hesaplanan sonuçlarla karşılaştırmak gerekir. Bazı kopolimer sistemlerinde kimyasal yöntemlerden yararlanılabilir: Vinil asetat-akrilik asit veya vinil asetat-maleik asit sistemlerinde kopolimerin hidrolizi ile lakton oluşmas: vinil klorür-vinil asetat kopolimerlerinden çinko ile klor alınması; vinil asetat-vinil karbonat kopolimerlerinin hidroliz edilip periodat ile yükseltgenmesi ve formik asit analizi, kimyasal yöntemler için örnek olarak verilebilir.

Son yıllarda, yüksek ayırmalı nükleer manyetik rezonans (NMR) yöntemi ile kopolimerizasyondaki monomer birimlerinin dağılımı kanıtlanmıştır. Örneğin, poli(etilen-vinil klorür) zincirlerinde M1 – M1, M2 – M2,  M1 – M2 bağlarının göreceli miktarları, her bağdaki çeşitli metilen protonlarının türlerini NMR ile belirleyerek analiz edilmiş ve kopolimerde monomerlerin rastgele dağıldığı saptanmıştır.

Kopolimer bileşimi üzerinde bir başka belirsizlik de, herhangi bir dönüşmeyüzdesi ile elde edilen kopolimer örneğinde bileşimdeki dağılımın, molekülden moleküle nasıl değiştiği sorunu ile ilgilidir. Stockmayer, kopolimer bileşimindeki dağılımın istatistik sapmalarla genellikle çok keskin bir Gauss eğrisini izlediğini bildirmiştir.

Düşük molekül ağırlıklı kopolimerlerde dağılım biraz daha geniş olmakla beraber, pratik amaçlar bakımından önemsiz sayılabilir.

Seçenekli kopolimerlerde bileşimdeki yayılma minimumdur. İdeal kopolimerlerde polimerizasyon derecesinin fonksiyonu olarak biraz daha belirgin ise de pratik bir değer taşımaz. Örneğin, ideal bir sistemde, her monomerden oratlama % 50 içeren bir kopolimerde, Pn = 100 için polimer moleküllerinin sadece %12'sinde herbir monomerden % 43'den daha azı, Pn = 10 000 için ise herbir monomerden % 49.3'den daha az miktarı bulunduğu hesaplanmıştır.


GERİ (poimer kimyası)