Sự khác biệt giữa cấu trúc khối và cấu trúc ngẫu nhiên (còn được gọi là copolymer thống kê) của polyethers nằm trong sự phân bố trình tự của các đơn vị monomer dọc theo xương sống polymer.Sự khác biệt về cấu trúc này ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất vật lý và hóa học của chúng, cũng như các ứng dụng cuối cùng của họ.

Dưới đây là những khác biệt chính giữa hai:

1Phân bố trình tự đơn vị monomer:

Cấu trúc khối:

Chuỗi polyme bao gồm các chuỗi dài, liên tục của monomer A (Block A) và monomer B (Block B) liên kết xen kẽ.

Được thể hiện như sau:`-A-A-A-A-A-...-A-` `-B-B-B-B...-B-``-A-A-A-A-A-...-A-` `-B-B-B-B...-B-`...

Ví dụ: PEO-PPO-PEO (polyethylene oxide-polypropylene oxide-polyethylene oxide) copolymer triblock, thường được gọi là chất hoạt tính bề mặt Pluronic.

Cấu trúc ngẫu nhiên:

Hai monomer (A và B) được phân phốingẫu nhiên và bất thườngdọc theo chuỗi polyme.

Được thể hiện như sau:`-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A...`(không có sự đều đặn chuỗi dài).

Ví dụ: Một copolymer của ethylene oxide và propylene oxide tổng hợp thông qua đồng thời mở vòng polymerization, nơi mà các monomer được thêm ngẫu nhiên.

2. Mô hình hóa chuỗi phân tử và tách microphase:

Cấu trúc khối:

Do sự hiện diện của các khối dài khác nhau về mặt hóa học (ví dụ: PEO thân nước và PPO thân nước), các đồng polymer khối có xu hướng trải qua tách microphase ở trạng thái rắn hoặc dung dịch.

Các khối khác nhau tập hợp thành các nanodomain riêng biệt (ví dụ: cấu trúc hình cầu, hình trụ hoặc vỏ).

Sự tách biệt microphase này là chìa khóa cho các đặc tính độc đáo của chúng (ví dụ: hành vi elastomer nhiệt đới, hoạt động bề mặt).

Cấu trúc ngẫu nhiên:

Phân bố monomer ngẫu nhiên làm gián đoạn sự đều đặn của chuỗi dài.

Thông thường không trải qua tách microphase; chuỗi polyme vẫn tương đối đồng nhất.

Tính chất thường là trung bình hoặc trung gian giữa hai homopolymer.

3- Tính chất hóa học:

Độ tinh thể:

Cấu trúc khối: Nếu một khối là tinh thể (ví dụ, các phân đoạn PEO dài) và đủ dài, nó vẫn có thể kết tinh, trong khi các khối khác vẫn vô hình hoặc thủy tinh.

Cấu trúc ngẫu nhiên: Phân phối ngẫu nhiên làm gián đoạn tính đều đặn của chuỗi, thường ngăn chặn tính tinh thể hoàn toàn, dẫn đến một polyme vô hình.

Tính chất nhiệt:

Cấu trúc khối: Có thể thể hiện nhiều nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh (Tg) tương ứng với các khối khác nhau (nếu sự tách biệt vi pha xảy ra). Điểm nóng chảy phụ thuộc vào các khối tinh thể.

Cấu trúc ngẫu nhiên: Thông thường cho thấy một Tg duy nhất giữa hai homopolymer. Thường không có điểm nóng chảy (do thiếu tinh thể).

Tính chất cơ học:

Cấu trúc khối: Có thể thể hiện sự kết hợp độc đáo, chẳng hạn như hành vi elastomer nhiệt nhựa (các khối cứng hoạt động như các liên kết chéo vật lý, các khối mềm cung cấp độ đàn hồi).

Cấu trúc ngẫu nhiên: Các tính chất đồng nhất hơn, thường là sự thỏa hiệp giữa độ cứng và độ dẻo dai, thiếu tăng cường hoặc độ đàn hồi chuyên biệt của các đồng polymer khối.

Hành vi dung dịch và hoạt động bề mặt:

Cấu trúc khối: Các đồng polymer khối amphiphilic (ví dụ: PEO-PPO-PEO) tự lắp ráp thành micel trong nước (trọng tâm thủy đạo, vỏ thủy đạo), cho thấy hoạt động bề mặt và hòa tan tuyệt vời.Hiển thị một điểm mây rõ ràng.

Cấu trúc ngẫu nhiên: Sự phân bố ngẫu nhiên làm giảm khả năng hình thành micelle, dẫn đến hoạt động bề mặt yếu hơn.và điểm mây ít rõ ràng hơn hoặc rộng hơn.

Hoàn hợp:

Cấu trúc khối: Các khối khác nhau có thể có tính tương thích rất khác nhau với các chất khác.

Cấu trúc ngẫu nhiên: Tính tương thích tổng thể thường là sự pha trộn của các tính chất của hai monomer.

4Phương pháp tổng hợp:

Cấu trúc khối: Cần bổ sung monomer theo trình tự thông qua polymerization sống / được kiểm soát (ví dụ, polymerization mở vòng anionic).tiếp theo là monomer B để tạo thành A-B diblockĐiều quan trọng là kiểm soát chặt chẽ các điều kiện phản ứng và hoạt động khởi động.

Cấu trúc ngẫu nhiên: Thông thường được tổng hợp thông qua đồng phân phối các hỗn hợp monomer.Tỷ lệ phản ứng ảnh hưởng đến thành phần, nhưng trình tự vẫn ngẫu nhiên.

Một sự tương đồng đơn giản:

Cấu trúc khối: Giống như một vòng cổ được làm bằng các sợi dài xen kẽ của các hạt một màu (mỗi sợi là một màu).

Cấu trúc ngẫu nhiên: Giống như một vòng cổ với các hạt trộn ngẫu nhiên của hai màu, không có các phân đoạn màu đơn dài.

Hiểu được những khác biệt về cấu trúc này là điều cần thiết để thiết kế và lựa chọn các vật liệu polyether có tính chất cụ thể.chức năng có thể điều chỉnh nhiều hơn (đặc biệt là trong hoạt động bề mặt), tự lắp ráp và tính chất cơ học), trong khi các cấu trúc ngẫu nhiên cung cấp các tính chất đồng nhất, dễ xử lý hoặc trung gian hơn.