کوپلیمر ، پلیمری مشتق گرفته شده از بیش از دو مونومر است(موادی هستند تشکیل شده از مولکولهای واحد؛ که از پیوستن آنها پلیمر به وجود می‌آید). و فرایند کوپلیمر شدن مونومر ها را پلیمری شدن ( Polymerization ) می گویند. کوپلیمرهای به دست آمده از کوپلیمری شدنِ دو نوع مونومر مختلف گاهی اوقات bipolymer نامیده می‌شوند. آنهایی که از سه و چهار مونومر به دست می‌آیند، به ترتیب تِرپلیمر و کواترپلیمر نامیده می‌شوند.
تعداد کوپلیمر های تولید شده توسط صنایع بسیار زیاد است و هر کدام با ساختار منحصر به فرد یک نام تجاری را به خود اختصاص داده است.
معروف ترین کوپلیمر های رایج در بازار
- آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)
- پلیمر ترکیبی استایرن-بوتادین (SBR)
- لاستیک نیتریل
- استایرن اکریلنیتیل
- استایرن ایزوپرن استایرن (SIS)
- اتیلن وینیل استات
نوع دیگر کوپلیمریزاسیون، تولید به روش گام به گام است. از آنجا که یک کوپلیمر شامل حداقل دو مونومر است، کوپلیمر ها می‌توانند براساس نحوه قرارگیری این واحدها در طول زنجیره طبقه بندی شوند. کوپلیمرهای خطی شامل یک زنجیره اصلی هستند و شامل کوپلیمرهای متناوب، کوپلیمرهای آماری و کوپلیمرهای بلوکی می‌باشند. کوپلیمر های شاخه ای در اشکال مختلفی از زنجیره های به هم متصل شده تشکیل می شوند.
اگر دو یا چند واحد زیر مجموعه هموپلیمر با پیوندهای کووالانسی به هم متصل شوند ساختار بلوکی کوپلیمر را تشکیل می دهند.
رزین اکریلیک
یکی از کاربردی ترین محصولات پلیمری رایج در بازار رزین آکریلیک است. پیش از توضیح دادن اینکه رزین آکریلیک چیست، ابتدا باید دو کلمه رزین و آکریلیک را شناسیم.
رزین:
رزین به معنای صمغ و برگرفته از همان صمغ درختان است. اما آنچه در صنعت از رزین شناخته شده، ریشه طبیعی ندارد و ماده ای است پلیمری. دلیل این نامگذاری برای برخی پلیمر ها این است که این پلیمر ها مایعاتی ویسکوز مانند صمغ درختان هستند.
انواع رزین:
- رزین طبیعی
- رزین مصنوعی
رزین طبیعی:
رزین طبیعی همان طور که از اسمش پیداست در طبیعت یافت می شود. اگر روی پوسته بعضی درختا زخم و خراش ایجاد کنید، از خدشه های ایجاد شده مایعی شیری رنگ، چسبناک و ویسکوز خارج می شود که حاوی مواد غذایی درخت است. این مایع غلیظ همان رزین طبیعی است.
رزین مصنوعی:
با توجه به خواص رزین طبیعی و کاربرد های آن، بشر تصمیم به تولید رزین به صورت مصنوعی کرد.
مواد تشکیل دهند رزین مصنوعی:
- استئاریک اسید
- فوماریک اسید
- گلیسیرین
- اسید های تک عاملی
- الکل های یک یا چن عاملی
- اسید هایی مانند: فتالیک اسید، ترفتالیک اسید، مالئیک اسید، اکرلیک اسید
رزین های مصنوعی خود به چد دسته تقسیم می شوند:
· رزین های ترموست
· رزین های ترموپلاست
رزین های ترموست
اکثر این رزین ها مایع هستند و به همین شکل هم در بازار عرضه می شوند. اما از آنجا که شکل مایع برای مصرف های خاص مناسب نیست، موادی به عنواد سخت کننده به آن اضافه می شود. از انواع رزین های ترموست عبارت اند از:
- رزین‌های آلکیدی
- رزین‌های پلی‌استر غیر اشباع
- رزین‌های اپوکسی
- رزین فنل فرمالدئید
- رزین اوره فرمالدئید
- رزین‌های اکریلیک
- رزین‌های وینیل استر
رزین های ترموپلاست
این گونه رزین ها با گرفتن دما قابلیت کاربری دارند و می توان آن ها را تغییر شکل داد. در حقیقت این نوع رزین ها در حالت عادی بلوری شکل هستند و با گرفتن گرما به شکل مایع در می آیند. به همین دلیل در بعضی موارد برای نام بردن برخی ترموپلاست ها نیز از واژه رزین استفاده می شود. به عنوان مثال می توان از رزین پلی کربنات، دی متیل متاکریلات و … نام برد.
اکریلات
آکریلات ها نوعی وینیل پلیمر محسوب می شوند که از خانواده پلیمر ها هستند. بدیهی است که پلی‌آکریلات‌ها از مونومرهای آکریلات ساخته شده‌اند. اما این مونومرها چیستند؟ مونومرهای اکریلات دارای دو اتم کربن هستند که با پیوندهای دوگانه به هم متصلند، و مستقیماً به کربن گروه کربونیل وصل می شوند. اگر به آکریلات ها یک متیل اضافه کنید ، متاکریلات بدست می آید. دلیل اینکه از متاکریلات سخن به میان آمد اهمیت تفاوت این دو گروه است. متیل اکریلات در در دمای اتاق به شکل لاستیک و انعطاف پذیر است در صورتی که متیل متاکریلات
- به شکل پلاستیکی سخت و محکم است.
- آنچه در صنعت از اکرلیک بیان می شود درواقع حضور پلی اکرلیک اسید را بیان می کند.
پلی(آکریلیک اسید)
این پلیمر را یک پلیمر پلی‌الکترولیت می‌نامند. به این معنی که هر واحد تکراری آن دارای گروهی است بنام کربوکسیلیک اسید که می‌تواند به یون تبدیل شود. پلی آکرلیک اسید جاذب آب است به گونه ای که می تواند چند برابر وزن خود آب جذب کند و این بخاطر برقراری پیوند های هیدروژنی گروه کربوکسیلیک اسید با مولکول های آب است. پلیمرهایی که این چنین عمل می‌کنند، اَبَرجاذب نامیده می‌شوند. جالب است بدانید همین خاصیت باعث شد از این اسید در پوشک بچه استفاده شود.
حال برمیگردیم به رزین آکرلیک
از اینجا می توانیم متوجه بشویم که رزین آکرلیک یک کوپلیمر مایع حاوی پلی اکرلیک اسید است. گذشته از جزئیات بسیار مهمی که باید در رزین های آکرلیک مورد توجه قرار داد، این رزین ها به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
- ترموپلاستیک
- رزین های با اتصال متقاطع یا کراس لینک
- لاتکس
رزین های اکرلیک ترموپلاست:
در این دسته از رزین های اکرلیک، رزین بر اثر گرما تغییر شکل می دهد و نرم می شود. انواع ترموپلاستیک را با افزایش دما می توان قالب گیری نمود و به اشکال مختلف در آورد. این خاصیت باعث می شود تا اکریلیک های ترموپلاستیک در فرایند های تزریق ، قالب گیری، فشرده سازی و… ایده آل باشند. درنتیجه از این نوع اغلب در تهیه ی جوهر و چسب ها استفاده می نمایند.
کراس لینک:
رزین های اکرلیک کراس لینک شده، با بهبود فرایند بین زنجیره های پلیمر، رزین های پیچیده تری تولید می کنند. بسته به گروه های فعال موجود این رزین ها می توانند مقاومت بالایی پیدا کنند و خواص منحصر به فردی به دست آورند. با ایجاد دمای معین یا در زیر نور ماورای بنفش، این گروه های فعال می توانند بین دو زنجیره مختلف پلیمری اتصال به وجود آورند.
رزین های اکرلیک لاتکس:
از امولسیون ذرات پلیمری آکرلیک در آب لاتکس ایجاد می شود. لاتکس با تبخیر آب می تواند فیلم های مقاوم و با ماندگاری بالا تولید نماید. با توجه ب ه اینکه تبخیر آب تعیین کننده پایان فرایند است، حداقل دمای تشکیل فیلم یک عامل مهم در هنگام انتخاب یک امولسیون اکریلیک است. گروه های واکنشی (هیدروکسیل، گلیسیدیل، کربوکسیل و …) می توانند در گروه های (R) رزین گنجانیده شوند تا کراس لینکینگ افزایش یابد.