Kopolimer Bileşimi (copolymer composition)

Başlangıç bileşimi değişeceği için belirli bir zaman aralığında oluşan kopolimerin bileşimi de değişmektedir. Hehangi bir başlangıç bileşimi için kopolimer analizi %5'den daha küçük dönüşmeler için yapılır. Azeotropik kopolimerizasyon dışındaki bütün kopolimerizasyonlarda başlangıç bileşimi ile kopolimer bileşimi farklıdır. Şünkü monomerlerden biri, kopolimere daha kolay girer.

Komonomerlerin verilen bir başlangıç bileşimi için, kopolimerin bileşimini, dönüşmenin fonksiyonu olarak hesaplamak istersek kopolimer denklemini integre etmek gerekir. Bir kopolimer karışımında, başlangıçta her iki monomerden toplam olarak M mol bulunduğunu düşünelim. Kopolimerde M1 monomeri daha çok bulunsun (F1 > f1). Monomerlerden dM mol'ü polimerleşirse, M1 monomerinin polimerdeki miktarı F1 dM1, reaksiyona girmemiş karışımındaki miktarı, (f1 – df1)(M –dM) olur. M1 monomeri için madde dengesi ile,

M f1 – (M – dM) (f1 – df1 = F1 dM                    (1)

bağıntısı elde edilir. Buradan, küçük olan df1 dM terimini atarak,

 dM          df1
¾¾  = ¾¾¾                                                 (2)
  M        F – f1

bulunur. İntegral biçimde,

   M  dM           M        f1   df1
  ò  ¾¾ = ln ¾¾ =  ò  ¾¾¾                            (3)
M0    M            M0    (f1)0 F1 – f1

yazılabilir. Burada M ve f1'in başlangıç değerleri M0 ve (f1)0 ile gösterilmiştir.

Bir kopolimer sistemi için r1 ve r2 değerleri bilinirse, F1 değerleri f1'in fonksiyonu olarak hesaplanabilir. Bu sonuçlar (F1 – f1) olarak (3) denkleminde kullanılarak, grafiksel veya sayısal yöntemlerle (3) denklemi (f1)0 ve f1 sınırları arasında integre edilir. Bu yaklaşımla, monomer karışımında ve kopolimer bileşiminde belirecek değişmelerin (1 – M / M0) ile tanımlanan yüzde-dönüşme miktarı ile nasıl değiştiği bulunabilir. (3) Denklemininden aşağıdaki eşitlik yazılır.

      M          r2          f1          r1           f2
ln ¾¾  = ¾¾  ln ¾¾  + ¾¾  ln ¾¾  +
      M0      1 – r2     (f1)0     1 – r1      (f2)0

       1 – r1 r2           (f1)0e
+ ¾¾¾¾¾¾ ln ¾¾¾¾               (4)
 (1 – r1) (1 – r2)        f1 - e
         (1 –r2)
e = ¾¾¾¾¾ 
       (2 – r1 + r2)


(4) Denklemini kullanarak, kopolimer sisteminde yüzde-dönüşme ile ortaya çıkan değişmeler, uygun bir bilgisayar programı ile doğrudan doğruya bir grafiksel sonuç olarak elde edilebilir.


GERİ (poimer kimyası)