Kopolimery

Prowadząca
Dr hab.inż. Helena Janik

,

.

Kopolimery blokowe

a kopolimery

statystyczne

-

własciwości

Kopolimery
statystyczn
e

Kopolimery
blokowe

Zjawisko

separacji

fazowej

Rozdział fazowy bloków kopolimerów i tworzenie

odrębnych obszarów zbudowanych tylko z
danego fragmentu kopolimeru.

W ten sposób tworzy się usieciowanie fizyczne

czyli usztywnianie układu poprzez różnego
rodzaju struktury fizyczne.

Kopolimery blokowe wykazują strukturę

domenową.

W obszarze domeny są tylko oddziaływania

fizyczne.

Stany uporządkowane

a nieuporządkowane w

kopolimerach blokowych

amorficznych

Układy

kopolimerów o

zróżnicowanych

składach

procentowych

Kopolimery
blokowe
wykazują zmianę
modułu! w
zależności od
składu

Kop. Statystyczne
-zmiana Tg w f(składu)

Geometria

separacji

fazowej

Struktura wzajemnie przenikających się faz

Struktura domenowa lamelarna
lub cylindryczna

Domeny sferyczne

Rozmiar obszaru zajmowanego

przez segmenty zależy

od ich udziałów

objętościowych

Morfologia

kopolimerów

blokowych w

zależności od

składu

A- giętki i elastyczny

Np.: polibutadien,

poliizopren

B- twardy,
termoplastyczny

Np.: polistyren

Domena A w matrycy B : sztywny i
mało elastyczny

Domena B w matrycy A : miękki i elastyczny

Schemat

struktury

domenowej

Morfologia polimeru

blokowego typu ABA-wpływ

temp., rozpuszczalnika

C: domeny

cylindryczn
e

Ksylen, temp. 25

0

C,

szybkie odparowanie rozp.

(domeny sferyczne,

chaotycznie rozmieszczone)

)

Ksylen, temp. 50 C,

Wolne odparowanie rozp

.

(domeny sferyczne,

regularnie rozmieszczone

wewnątrz ziaren; na granicy ziaren:

zaburzenie regularności,

ziarnamakrokryształy

A,B: domeny kuliste

Octan etylu, temp. 25 C

Krytyczna Mw a

tworzenie domen

Krytycznym parametrem w tworzeniu
separacji fazowej jest długość bloków
czyli masa cząsteczkowa poszczególnych
bloków.

- obserwacje
eksperymentalne

-obliczenia
termodynamiczne
( ΔGm<0 : układ
całkowicie mieszalny)

Okno
niemieszalności

Mw-masa cząsteczkowa

Kopolimery blokowe

amorficzne-

podsumowanie

Siła napędzająca separacje fazową:
niemieszalność chemicznie
różnych bloków

W przypadku kopolimerów
amorficznych mówimy o:

-

nanostrukturze

-

strukturze nadcząsteczkowej

-

morfologii w skali nm

Metody badań morfologii kopolimerów
amorficznych

-mikroskopia elektronowa ( wprost )

-inne metody ( pośrednio )

-unikalne właściwości

.

Kopolimery blokowe -
wykorzystanie struktur
domenowych
Termoplastyczne elastomery

( kombinacja elastomeru z
termoplastem )

Polimery o właściwościach:

- mechanicznych charakterystycznych dla
elastomeru

- przetwórczych charakterystycznych dla
termoplastu

IDEA:

-brak kowalencyjnych wiązań sieciujących

- przejęcie funkcji chemicznych wiązań
sieciujących przez domeny
termoplastyczne,
stanowiące sieciowanie fizyczne
na obszarze rzędu 10-30 nm

Kopolimery blokowe (amorficzne):

Typu AB: styrenowo-butadienowe ( SOLPRENE)

Typu ABA: styrenowo-butadienowo-styrenowe
(KRATON)

styrenowo-izoprenowo-styrenowe
(CARIFLEX)

Kopolimery multiblokowe (AB)n
(krystaliczne):
Segmentowe poliuretany ( Du Pont- LYCRA,
Byer-ELASTOLLAN)
Kopolimery estrowo eterowe (HYTREL)

Warunek mikrostruktury-
morfologii
dla elastomeru termoplastycznego:
- separacja fazowa między fazą o
właściwościach termoplastycznych
i fazą o właściwościach
sprężystych

Elastomery termoplastyczne-przykłady