Vad är en sampolymer?

Inom kemi är en polymer en kedja av molekyler som skapas genom att många små molekyler länkas samman. Polymerer finns i olika varianter, en sort är sampolymeren. En sampolymer framställs när två olika typer av molekyler förenas i samma polymerkedja.
Var och en av de två typerna av molekyler kallas en monomer, och arrangemanget av monomererna leder till olika kategorier och underkategorier av sampolymerer. Till exempel består en alternerande sampolymer av regelbundet alternerande monomerer A och B, så sampolymerkedjan går: ABABABAB. En slumpmässig sampolymer är en med slumpmässiga sekvenser av A och B, såsom BAAABABAABB. Periodiska sampolymerer är ännu mer komplicerade, eftersom de består av A- och B-monomerer arrangerade i en upprepad sekvens. Till exempel, om A- och B-sekvensen som beskrivs i det andra exemplet ovan skulle upprepas utan att ändras, även om sekvensen i sig verkar slumpmässig, skulle detta vara en periodisk sampolymer.

Blocksampolymerer har kanske den enklaste strukturen, men också de konstigaste egenskaperna. Dessa sampolymerer är uppbyggda av ”block” där alla av en typ av monomer är grupperade tillsammans, med alla de av det andra slaget grupperade tillsammans. Det är som om två vanliga polymerer var sammanfogade i ändarna. I dessa föreningar beter sig de två monomererna på ett sätt som forskare kallar fasseparation.

Fasseparation är samma sak som händer när olja och vatten – två oförenliga ämnen – separeras i en behållare. Emellertid är föreningarna i blocksampolymerer atomärt bundna tillsammans, så istället för att separera visuellt som olja och vatten, separeras de i mikroskopisk skala. Denna separation i blocken bildar mycket små, men mycket stela strukturer. Dessa ämnen är tillräckligt starka för att vissa typer av blocksampolymerer används i skosulor och bildäck. Det är också intressant att notera att segmentsampolymerer inte bara kan bestå av två monomerer, utan i vissa fall upp till fem eller fler.

Ett annat sätt att kategorisera sampolymerer är genom formen på de strukturer som bildas av polymerkedjorna. Linjära sampolymerer är bara en enda kedja, medan grenade sampolymerer har en huvudkedja med andra kedjor som förgrenar sig åt sidan med intervaller. En vanlig typ av grenad sampolymer är ympsampolymeren, där huvudkedjan bara består av monomer A och grenarna endast består av monomer B.

I detta fall kan båda monomererna ge egenskaper till den färdiga ympsampolymeren. Ett exempel skulle vara slagkraftig polystyren. Den har en huvudkedja i polystyren som ger materialet dess styrka. Ympade på polystyrenstommen finns kedjor av föreningen polybutadien, vilket ger materialet en spänst som vanlig polystyren saknar.