ホモポリマー vs コポリマー：プラスチック性能を左右する化学の鍵

有機化学のファンは？ *シーン* まあ、勉強は好きじゃなかったかもしれませんが、あの炭素ベースの分子鎖がなければ生活は大変です。だからプロトラブズでは、ポリマーと呼ばれる結合原子の特別なグループに敬意を払っています。これは特に真実で、製造で使うプラスチックはすべて炭素分子の鎖とその化学構造に基づいており、それらが強度、環境との相互作用、外観などに影響するからです。でもこれは有機化学の講義ではありません。いいえ。あなたの部品を作る材料を選ぶ際、異なる有機分子鎖がどう影響するかを理解するためのブログ記事です。さあ、C（カーボン）をください！

モノマー：プラスチックの構成要素

モノマーは他の分子と結合したがる分子で、結合するとポリマーと呼ばれる鎖を形成します、まるでストリングチーズのように。驚くことではありませんが、このプロセスは重合と呼ばれます。単純化のため、ホモポリマーは単一タイプのモノマーの長い鎖を含み、コポリマーは2つ以上の異なるタイプの結合モノマーで構成されることを知っていれば十分です。

モノマーがなければプラスチックはありません。一般的なものにはエチレン、プロピレン、スチレン、ホルムアルデヒド、フェノール、アセトニトリル、エチレングリコールがあります。

ホモポリマー vs コポリマーの化学的比較

例えば、地下室でよく見る白い配管PVCは、ビニルクロリドという単一タイプのモノマーが鎖になってポリ塩化ビニルになったものです。「ポリ」は「多数」を意味します。コポリマーのナイロン6/6は、アジピン酸とヘキサメチレンジアミンの2つのモノマーの組み合わせです。

コポリマーの構築

ここからが初デートで相手を驚かせる情報です。シンプルな分子からより複雑なコポリマーへどう移行するかの基本例です（図参照）。基本的な炭化水素、ベンゼン環から始めます。各炭素原子は安定のために4つの結合を必要とし、ベンゼンでは各炭素が1つの炭素と1重結合、もう一方の炭素隣人と2重結合しています。バランスの取れた分子を完成させるため、各炭素に水素原子を追加します。

スチレン（モノマー）を作るには、それらの水素原子の1つをC2H3分子で置き換えます。炭素は4結合、水素は1結合で満足なので、安定した分子のままです。

ホモポリマーのポリスチレンを作るには、スチレン分子を結合させます。炭素への4結合と水素への1結合は依然として存在し、安定です。

ポリスチレンからABSへの次のステップは、アクリロニトリルとブタジエンのモノマーをスチレンに追加する必要があるため、少し複雑です。複数タイプのモノマーを持つことでコポリマーになります。すべての原子は1、4、窒素の場合は3の結合で満足です。

二回目のデートは確実です。

ホモポリマー vs コポリマー：違い

例えば、2つのアセタール、ホモポリマーのデルリンとコポリマーのセルコン（別名テカフォーム）を比較してみましょう：

ガラス入りコポリマーは、ガラス繊維の添加がここで機械的特性を改善するすべての違いを生むため、ホモポリマーの親戚より強く長持ちする傾向があることに注意してください。上記の違いは、関連するモノマーファミリー内のすべてのホモポリマーとコポリマーに概ね当てはまります。

ポリマーの選択

最終的に重要なのは、あなたの部品に最適な材料を選ぶことですが、ホモポリマーとコポリマーの基本的な違いを知ることで、どちらを選ぶのがベストかについてより深い洞察が得られます。