In chimica, un polimero è una catena di molecole formate collegando insieme molte piccole molecole. I polimeri sono disponibili in diverse varietà, un tipo è il copolimero. Un copolimero si ottiene quando due diversi tipi di molecole sono uniti nella stessa catena polimerica.
Ciascuno dei due tipi di molecole è chiamato monomero e la disposizione dei monomeri porta a diverse categorie e sottocategorie di copolimeri. Ad esempio, un copolimero alternato è costituito da monomeri A e B che si alternano regolarmente, quindi la catena del copolimero è: ABABABAB. Un copolimero casuale è uno con sequenze casuali di A e B, come BAAABABAABB. I copolimeri periodici sono ancora più complicati, poiché sono costituiti da monomeri A e B disposti in una sequenza ripetitiva. Ad esempio, se la sequenza A e B descritta nel secondo esempio sopra dovesse ripetersi senza cambiare, anche se la sequenza stessa sembra casuale, questo sarebbe un copolimero periodico.
I copolimeri a blocchi hanno forse la struttura più semplice, ma anche gli attributi più strani. Questi copolimeri sono costituiti da “blocchi” in cui sono raggruppati tutti di un tipo di monomero, con tutti quelli dell’altro tipo raggruppati insieme. È come se due comuni polimeri fossero uniti alle estremità. In questi composti, i due monomeri si comportano in un modo che gli scienziati chiamano separazione di fase.
La separazione di fase è la stessa cosa che accade quando olio e acqua, due sostanze incompatibili, si separano in un contenitore. Tuttavia, i composti nei copolimeri a blocchi sono legati atomicamente insieme, quindi invece di separarsi visivamente come olio e acqua, si separano su scala microscopica. Questa separazione nei blocchi forma strutture molto piccole, ma molto rigide. Queste sostanze sono abbastanza forti che alcuni tipi di copolimeri a blocchi vengono utilizzati nelle suole delle scarpe e nei pneumatici delle automobili. È anche interessante notare che i copolimeri a blocchi possono essere costituiti non solo da due monomeri, ma in alcuni casi fino a cinque o più.
Un altro modo per classificare i copolimeri è dalla forma delle strutture formate dalle catene polimeriche. I copolimeri lineari sono solo una singola catena, mentre i copolimeri ramificati hanno una catena principale con altre catene che si diramano lateralmente a intervalli. Un tipo comune di copolimero ramificato è il copolimero a innesto, in cui la catena principale è costituita solo dal monomero A e i rami sono costituiti solo dal monomero B.
In questo caso, entrambi i monomeri possono conferire proprietà al copolimero ad innesto finito. Un esempio potrebbe essere il polistirene antiurto. Ha una catena principale in polistirene che conferisce al materiale la sua forza. Sulla struttura portante del polistirene sono innestate catene del composto polibutadiene, che conferisce al materiale una resilienza che manca al polistirene ordinario.