主な違い – ホモポリマーとコポリマー
高分子とは、モノマーと呼ばれる小さな単位が化学反応によって多数結合してできた高分子のことです。
高分子の生成過程を重合といいます。
ポリマーの化学的および物理的特性は、主にポリマーを形成するために使用されるモノマーまたはモノマーの種類に依存します。
ポリマー分子を形成するために使用される異なる種類のモノマーの数に基づいて、ポリマーはホモポリマーとコポリマーの2種類に分類されます。
ホモポリマーとコポリマーの主な違いは、ホモポリマーが1種類のモノマーを使って生成されるのに対し、コポリマーは2種類のモノマーを使って生成されることである。
この違いにより、ホモポリマーもコポリマーもそれぞれ独自の性質を持つようになります。
今回は、この違いをご紹介します。
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ホモポリマーとは?
– 定義、生成、構造、特徴など -
コポリマーとは?
– 定義、生成、構造、特徴
3. What is the difference between Homopolymer and Copolymer?
ホモポリマーとは
ホモポリマーとは、1種類のモノマーで形成されるポリマーで、1種類の繰り返し単位からなる。
ホモポリマーは通常、付加重合と呼ばれる重合技術によって作られる。
モノマーは二重結合か単結合のどちらかでなければならない。
括弧で囲まれた繰り返し単位は、ホモポリマーの化学構造を表している。
例えば、あるホモポリマーの繰り返し単位を’X’とすると、そのホモポリマーの構造は-[X]-nと表すことができる。
通常、ホモポリマーの命名には、ほとんどの場合、接頭語として’poly’を用い、その後に繰り返し単位の化学名を付ける。
例えば、繰り返し単位である「塩化ビニル」はポリ塩化ビニル(PVC)というポリマーを形成する。
ホモポリマーの一般的な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(メタクリル酸メチル)などがあります。
コポリマーとは
2種類以上のモノマーから形成されるポリマーをコポリマーと呼びます。
したがって、2種類以上の異なる繰り返し単位を含んでいる。
通常、ほとんどのコポリマーは縮合重合と呼ばれるプロセスで形成されます。
コポリマーには、ブロックコポリマー、交互コポリマー、グラフトコポリマー、統計コポリマーなどのクラスがあります。
統計的共重合体では、繰り返し単位の配列は既知の統計的法則に従う。
ランダムコポリマーは、繰り返し単位がランダムに分布している統計的コポリマーの例である(例:̴ A-B-B-A-A-B-B-A-B-B ̴ ̴ A-B-B )。
交互共重合体は、ポリマー鎖に沿って交互に配置された2種類の繰り返し単位のみからなる(例:̴ A-B-A-B-A-B-A- B ≥ ≥ ≥)。
ブロックコポリマーでは、繰り返し単位が同じ種類のブロックとして存在する(例:A-A-A-A-B-B-B ⁼̴̶̷̀ω⁼̴̶̷́ ) ブロックコポリマーは線状の共重合体です。
グラフト共重合体は、主鎖に異なる化学構造の枝が付着したものです。
一般的なコポリマーには、ポリ(酢酸ビニル)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ヘキサメチレンセバロアミド)などがあります。
ホルムアルデヒドとフェノールの縮合重合によるベークライトの構造
ホモポリマーとコポリマーの違い
定義
ホモポリマーは単一種の繰り返し単位からなる。
共重合体は、2種類以上の繰り返し単位からなる。
モノマー種の量
ホモポリマーは1種類のモノマーを持つ。
2種類以上のモノマーを持つ共重合体。
化学構造
ホモポリマーは通常単純な構造をしている。
コポリマーは複雑な構造をしている。
重合プロセス
付加重合によりホモポリマーを生成する。
縮合重合により共重合体を形成する。
例
ホモポリマーとしては、PVC、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(メタクリル酸メチル)などが挙げられる。
コポリマーとしては、ポリ(酢酸ビニル)、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ヘキサメチレンセバロアミド)などがあります。
Carraher, C. E. (2012). Introduction to Polymer Chemistry (3rd ed.). CRC Press.
Gedde, U. (1995). 高分子物理学. シュプリンガー・サイエンス・アンド・ビジネス・メディア
Young, R. J., & Lowell, P. A. (2011). 高分子入門. CRC Press.
“エチレンの重合” – Polymérisation de l’éthylène By Cjp24 – Own work (Public Domain) via Commons Wikimediaによって導出されました。
“重縮合ベークリット1” By MaChe (talk) – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia
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