En chimie, un polymère est une chaîne de molécules constituée de la liaison de nombreuses petites molécules entre elles. Les polymères se présentent sous différentes variétés, une sorte étant le copolymère. Un copolymère est formé lorsque deux types de molécules différents sont joints dans la même chaîne polymère.
Chacun des deux types de molécules est appelé un monomère, et l’arrangement des monomères conduit à différentes catégories et sous-catégories de copolymères. Par exemple, un copolymère alterné consiste en une alternance régulière des monomères A et B, donc la chaîne du copolymère devient : ABABABAB. Un copolymère statistique est un copolymère avec des séquences aléatoires de A et B, telles que BAAABABAABB. Les copolymères périodiques sont encore plus compliqués, car ils sont constitués de monomères A et B disposés en séquence répétitive. Par exemple, si la séquence A et B décrite dans le deuxième exemple ci-dessus se répétait sans changer, même si la séquence elle-même semble aléatoire, il s’agirait d’un copolymère périodique.
Les copolymères blocs ont peut-être la structure la plus simple, mais aussi les attributs les plus étranges. Ces copolymères sont constitués de blocs où sont regroupés tous les monomères d’un même type, tous ceux de l’autre type étant regroupés. C’est comme si deux polymères ordinaires étaient réunis aux extrémités. Dans ces composés, les deux monomères se comportent d’une manière que les scientifiques appellent séparation de phases.
La séparation de phases est la même chose qui se produit lorsque l’huile et l’eau – deux substances incompatibles – se séparent dans un récipient. Cependant, les composés des copolymères séquencés sont liés de manière atomique entre eux, donc au lieu de se séparer visuellement comme l’huile et l’eau, ils se séparent à l’échelle microscopique. Cette séparation dans les blocs forme des structures très petites, mais très rigides. Ces substances sont suffisamment fortes pour que certains types de copolymères séquencés soient utilisés dans les semelles de chaussures et les pneus d’automobile. Il est également intéressant de noter que les copolymères séquencés peuvent être constitués non seulement de deux monomères, mais dans certains cas jusqu’à cinq ou plus.
Une autre façon de catégoriser les copolymères est la forme des structures formées par les chaînes polymères. Les copolymères linéaires ne sont qu’une seule chaîne, tandis que les copolymères ramifiés ont une chaîne principale avec d’autres chaînes se ramifiant sur le côté à intervalles réguliers. Un type courant de copolymère ramifié est le copolymère greffé, où la chaîne principale se compose uniquement de monomère A et les ramifications ne sont constituées que de monomère B.
Dans ce cas, les deux monomères peuvent conférer des propriétés au copolymère greffé fini. Un exemple serait le polystyrène à fort impact. Il possède une chaîne principale en polystyrène qui donne au matériau sa résistance. Des chaînes du composé polybutadiène sont greffées sur le squelette du polystyrène, ce qui confère au matériau une résilience qui manque au polystyrène ordinaire.