ในเคมีพอลิเมอร์โคพอลิเมอร์คือพอลิเมอร์ ที่ได้จาก โมโนเมอร์มากกว่าหนึ่งชนิดกระบวนการ พอลิเมอไร เซชันของโมโนเมอร์ให้กลายเป็นโคพอลิเมอร์เรียกว่าโคพอลิเมอ ไรเซชัน โคพอ ลิเมอร์ที่ได้จากโคพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์สองชนิดบางครั้งเรียกว่าไบพอลิเมอร์โคพอลิ เมอร์ที่ได้จากโมโนเมอร์สามและสี่ตัวเรียกว่าเทอร์พอลิเมอร์ และควอเทอร์พอลิเมอร์ตามลำดับ^{[ 1 ]}โคพอลิเมอร์สามารถระบุลักษณะได้ด้วยเทคนิคต่างๆ เช่นสเปกโทรสโกปี NMRและโครมาโทกราฟีแบบแยกขนาดเพื่อกำหนดขนาดโมเลกุล น้ำหนัก คุณสมบัติ และองค์ประกอบของวัสดุ^{[ 2 ]}

โคพอลิเมอร์เชิงพาณิชย์ ได้แก่อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอี น สไตรีน (ABS), โคพอลิเมอร์สไตรีน/บิวทา ไดอีน ( SBR ) , ยางไนไตรล์ , สไตรีน-อะคริโลไนไตรล์, สไตรีน-ไอโซพรีน-สไตรีน (SIS) และเอทิลีน-ไวนิลอะซิเตตซึ่งทั้งหมดนี้เกิดจากการพอลิเมอไรเซชันแบบการเติบโต ของโซ่ กลไกการผลิตอีกอย่างหนึ่งคือ การพอลิเม อไรเซชันแบบการเติบโตเป็นขั้นซึ่งใช้ในการผลิตโคพอลิเมอร์ไนลอน-12/6/66 ^{[ 3 ]}ของไนลอน 12 , ไนลอน 6และไนลอน 66รวมถึง ตระกูล โคพอลิเอสเตอร์โคพอลิเมอร์สามารถนำไปใช้ในการพัฒนาสินค้าเชิงพาณิชย์หรือยานพาหนะสำหรับการส่งยาได้

เนื่องจากโคพอลิเมอร์ประกอบด้วยหน่วยองค์ประกอบอย่างน้อยสองประเภท (หรือหน่วยโครงสร้าง ) โคพอลิเมอร์จึงสามารถจำแนกได้ตามวิธีการจัดเรียงหน่วยเหล่านี้ตามสายโซ่^{[ 5 ]}โคพอลิเมอร์เชิงเส้นประกอบด้วยสายโซ่หลัก เพียงสายเดียว และรวมถึงโคพอลิเมอร์แบบสลับโคพอลิเมอร์เชิงสถิติและ โคพอลิเมอ ร์แบบบล็อก โค พอลิเมอ ร์แบบแตกแขนง ประกอบด้วยสาย โซ่หลักเพียงสายเดียวที่มีสายโซ่ข้าง พอลิเมอร์หนึ่งสายขึ้นไป และสามารถเป็นแบบกราฟต์รูปดาว หรือมีโครงสร้างอื่นๆ ได้

อัตราส่วนปฏิกิริยาของสายโซ่โคพอลิเมอร์ที่กำลังเติบโตซึ่งสิ้นสุดที่โมโนเมอร์ที่กำหนดคืออัตราส่วนของค่าคงที่อัตราปฏิกิริยาสำหรับการเติมโมโนเมอร์เดียวกันและค่าคงที่อัตราสำหรับการเติมโมโนเมอร์อื่น นั่นคือและโดยที่ตัวอย่างเช่นคือค่าคงที่อัตราสำหรับการแพร่กระจายของสายโซ่พอลิเมอร์ที่สิ้นสุดที่โมโนเมอร์ 1 (หรือ A) โดยการเติมโมโนเมอร์ 2 (หรือ B) ^{[ 6 ]}${\displaystyle r_{1}={\frac {k_{11}}{k_{12}}}}$${\displaystyle r_{2}={\frac {k_{22}}{k_{21}}}}$${\displaystyle k_{12}}$

องค์ประกอบและประเภทโครงสร้างของโคพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนปฏิกิริยา r ₁และ r ₂ตามสมการ Mayo–Lewisซึ่งเรียกอีกอย่างว่าสมการโคพอลิเมอไรเซชันหรือสมการโคพอลิเมอร์ [ ^{7 ] [ 6 ] สำหรับ}อัตราการรวมตัวของโมโนเมอร์ทั้งสองในทันที

${\displaystyle {\frac {\mathrm {d} \left[\mathrm {M} _{1}\right]}{\mathrm {d} \left[\mathrm {M} _{2}\right]}}={\frac {\left[\mathrm {M} _{1}\right]\left(r_{1}\left[\mathrm {M} _{1}\right]+\left[\mathrm {M} _{2}\right]\right)}{\left[\mathrm {M} _{2}\right]\left(\left[\mathrm {M} _{1}\right]+r_{2}\left[\mathrm {M} _{2}\right]\right)}}}$

เนื่องจากมีโคพอลิเมอร์หลากหลายชนิดที่เป็นไปได้ จึงไม่มีหลักเกณฑ์การตั้งชื่อที่เป็นที่ยอมรับเพียงหลักเกณฑ์เดียว แต่ IUPAC มีรูปแบบการตั้งชื่อที่แนะนำโดยทั่วไปซึ่งบ่งชี้ถึงการจัดเรียงของหน่วยซ้ำภายในโคพอลิเมอร์ ตามหลักเกณฑ์นี้ จะใช้การตั้งชื่อตามแหล่งที่มาเพื่อระบุโมโนเมอร์ที่สังเคราะห์โคพอลิเมอร์ขึ้นมา ตามหลักเกณฑ์การตั้งชื่อของ IUPAC โคพอลิเมอร์โดยทั่วไปจะถูกตั้งชื่อว่า poly(A- co -B) โดยที่ A และ B คือโมโนเมอร์ และ -co- แทนชนิดของโคพอลิเมอร์ ตัวเชื่อมนี้จะเปลี่ยนไปตามชนิดของโคพอลิเมอร์ ตัวอย่างจะแสดงไว้ด้านล่าง หากไม่ทราบโครงสร้างที่แน่นอนของพอลิเมอร์ควรใช้ ตัวเชื่อม -co- ^{[ 8 ]}

สำหรับโคพอลิเมอร์ที่ไม่เป็นเส้นตรงหรือแบบแตกแขนง จะมีการเพิ่มคำนำหน้าเพื่อระบุประเภทของความไม่เป็นเส้นตรงก่อนการตั้งชื่อโคพอลิเมอร์ เนื่องจากมีพอลิเมอร์แบบแตกแขนงที่เป็นไปได้หลากหลาย หากไม่ทราบรูปแบบการแตกแขนง จะใช้คำนำหน้าทั่วไปว่า branch ตัวอย่างคำนำหน้าอื่นๆ แสดงไว้ด้านล่าง^{[ 9 ]}

โคพอลิเมอร์แบบบล็อกประกอบด้วย หน่วยย่อยโฮโมพอลิเมอร์สองหน่วยขึ้นไป ที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ การรวมกันของหน่วยย่อยโฮโมพอลิเมอร์อาจต้องใช้หน่วยย่อยที่ไม่ซ้ำกันตรงกลาง ซึ่งเรียกว่า บล็อกเชื่อมต่อ โคพอลิเมอร์แบบไดบล็อกมีบล็อกที่แตกต่างกันสองบล็อก โค พอลิเมอร์แบบไตรบล็อกมีสามบล็อก ในทางเทคนิค บล็อกคือส่วนหนึ่งของโมเลกุลขนาดใหญ่ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยจำนวนมาก และมีคุณสมบัติอย่างน้อยหนึ่งอย่างที่ไม่มีอยู่ในส่วนที่อยู่ติดกัน^{[ 1 ]}ลำดับที่เป็นไปได้ของหน่วยซ้ำ A และ B ในโคพอลิเมอร์แบบไตรบล็อกอาจเป็น ~AAAAAAABBBBBBBAAAAA~ ^{[ 10 ]}

โคพอลิเมอร์แบบบล็อกประกอบด้วยบล็อกของโมโนเมอร์พอลิเม อร์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น โพลีสไตรีน-บี-โพลี(เมทิลเมทาคริเลต) หรือ PS-b-PMMA (โดยที่ b = บล็อก) มักจะทำโดยการพอลิเมอร์ไรซ์สไตรีนก่อนแล้วจึงพอลิเมอร์ไรซ์เมทิลเมทาคริเลต (MMA) จากปลายปฏิกิริยาของโซ่โพลีสไตรีน พอลิเมอร์นี้เป็น "ไดบล็อกโคพอลิเมอร์" เพราะมีบล็อกทางเคมีที่แตกต่างกันสองบล็อก นอกจากนี้ยังสามารถสร้างไตรบล็อก เตตระบล็อก มัลติบล็อก ฯลฯ ได้อีกด้วย ไดบล็อกโคพอลิเมอร์ทำโดยใช้ เทคนิค การพอลิเมอร์ไรซ์แบบมีชีวิตเช่น การพอลิเมอร์ไรซ์แบบอนุมูลอิสระถ่ายโอนอะตอม ( ATRP ) การถ่ายโอนโซ่แบบย้อนกลับได้ ( RAFT ) การพอลิเมอร์ไรซ์ แบบเปิดวงแหวนเมตาธีซิส (ROMP) และการพอลิเมอร์ไรซ์แบบแคทไอออนิกหรือแอนไอออนิกแบบมีชีวิต [ 12 ] เทคนิคที่กำลังเกิดขึ้นใหม่คือการพอลิเมอร์ไรซ์แบบชัต^{เติลลิ่}งของ โซ่

การสังเคราะห์โคพอลิเมอร์แบบบล็อกต้องอาศัยอัตราส่วนปฏิกิริยาทั้งสองที่มากกว่าหนึ่งมาก (r ₁ >> 1, r ₂ >> 1) ภายใต้สภาวะปฏิกิริยา เพื่อให้หน่วยโมโนเมอร์ปลายสุดของสายโซ่ที่กำลังเติบโตมีแนวโน้มที่จะเพิ่มหน่วยที่คล้ายกันเกือบตลอดเวลา^{[ 13 ]}

" ความเป็นบล็อก " ของโคพอลิเมอร์เป็นการวัดความใกล้เคียงกันของโคโมโนเมอร์เทียบกับการกระจายทางสถิติ โพลิเมอร์สังเคราะห์หลายชนิดหรือส่วนใหญ่ก็เป็นโคพอลิเมอร์เช่นกัน โดยมีโมโนเมอร์ส่วนน้อยอยู่ประมาณ 1-20% ในกรณีเช่นนี้ ความเป็นบล็อกถือเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์^{[ 14 ]}ดัชนีบล็อกได้รับการเสนอให้เป็นการวัดเชิงปริมาณของความเป็นบล็อกหรือความเบี่ยงเบนจากองค์ประกอบโมโนเมอร์แบบสุ่ม^{[ 15 ]}

โคพอลิเมอร์แบบสลับจะมีหน่วย A และ B สลับกันอย่างสม่ำเสมอ และมักจะอธิบายด้วยสูตร: -ABABABABAB- หรือ -(-AB-) _n - อัตราส่วนโมลของโมโนเมอร์แต่ละชนิดในพอลิเมอร์โดยปกติจะใกล้เคียงกับหนึ่ง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออัตราส่วนปฏิกิริยา r ₁และ r ₂ใกล้เคียงกับศูนย์ ดังที่เห็นได้จากสมการ Mayo–Lewis ตัวอย่างเช่น ในการโคพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระของ โคพอลิเมอร์ส ไตรีนมาเลอิกแอนไฮไดรด์ r ₁ = 0.097 และ r ₂ = 0.001 ^{[ 13 ]}ดังนั้นสายโซ่ส่วนใหญ่ที่ลงท้ายด้วยสไตรีนจะเพิ่มหน่วยมาเลอิกแอนไฮไดรด์ และเกือบทุกสายโซ่ที่ลงท้ายด้วยมาเลอิกแอนไฮไดรด์จะเพิ่มหน่วยสไตรีน ซึ่งนำไปสู่โครงสร้างแบบสลับเป็นหลัก

โคพอลิเมอร์แบบขั้นบันได -(-AABB-) _n - ที่เกิดจากการควบแน่นของโมโนเมอร์แบบสองฟังก์ชัน A–A และ B–B สองตัวนั้น โดยหลักการแล้วถือเป็นโคพอลิเมอร์แบบสลับที่สมบูรณ์แบบของโมโนเมอร์ทั้งสองนี้ แต่โดยทั่วไปถือว่าเป็นโฮโมพอลิเมอร์ของหน่วยซ้ำแบบไดเมอร์ AABB ^{[ 6 ]}ตัวอย่างเช่นไนลอน 66ที่มีหน่วยซ้ำ -OC-( CH ₂ ) ₄ -CO-NH-(CH ₂ ) ₆ -NH- ซึ่งเกิดจาก โมโนเมอร์ กรดไดคาร์บอกซิลิกและ โมโนเมอร์ ไดเอมีน

โคพอลิเมอร์แบบเป็นคาบจะมีหน่วยเรียงตัวกันเป็นลำดับซ้ำๆ ตัวอย่างเช่น สำหรับโมโนเมอร์ A และ B สองตัว พวกมันอาจสร้างรูปแบบซ้ำๆ กันได้ดังนี้ (ABABBAAAABBB ) _n

ในโคพอลิเมอร์เชิงสถิติ ลำดับของหน่วยย่อยโมโนเมอร์จะเป็นไปตามกฎทางสถิติ หากความน่าจะเป็นของการพบหน่วยย่อยโมโนเมอร์ชนิดใดชนิดหนึ่ง ณ จุดใดจุดหนึ่งในสายโซ่เท่ากับเศษส่วนโมลของหน่วยย่อยโมโนเมอร์นั้นในสายโซ่ โพลิเมอร์นั้นอาจเรียกได้ว่าเป็นโคพอลิเมอร์แบบสุ่ม อย่างแท้จริง ^{[ 18 ]} (โครงสร้าง 3)

โคพอลิเมอร์เชิงสถิติถูกกำหนดโดยจลนศาสตร์ปฏิกิริยาของสารตั้งต้นโมโนเมอร์สองชนิดที่แตกต่างกันทางเคมี และมักถูกเรียกสลับกันว่า "สุ่ม" ในเอกสารเกี่ยวกับพอลิเมอร์^{[ 19 ]}เช่นเดียวกับโคพอลิเมอร์ประเภทอื่นๆ โคพอลิเมอร์แบบสุ่มสามารถมีคุณสมบัติที่น่าสนใจและเป็นที่ต้องการในเชิงพาณิชย์ ซึ่งผสมผสานคุณสมบัติของโฮโมพอลิเมอร์แต่ละชนิด ตัวอย่างของโคพอลิเมอร์แบบสุ่มที่มีความสำคัญในเชิงพาณิชย์ ได้แก่ยางที่ทำจากโคพอลิเมอร์สไตรีน-บิวทาไดอีน และเรซินจากอนุพันธ์ของ กรดสไตรีน- อะคริลิกหรือเมทาคริลิ ก ^{[ 20 ]} การโคพอลิเมอไรเซชันมีประโยชน์อย่างยิ่งในการปรับ อุณหภูมิ การเปลี่ยนสถานะแก้วซึ่งมีความสำคัญในสภาวะการทำงานของพอลิเมอร์ โดยถือว่าโมโนเมอร์แต่ละชนิดครอบครองปริมาตรอิสระเท่ากันไม่ว่าจะเป็นในโคพอลิเมอร์หรือโฮโมพอลิเมอร์ ดังนั้น อุณหภูมิ การเปลี่ยนสถานะแก้ว (T _g ) จึงอยู่ระหว่างค่าสำหรับโฮโมพอลิเมอร์แต่ละชนิดและถูกกำหนดโดยเศษส่วนโมลหรือมวลของแต่ละองค์ประกอบ^{[ 19 ]}

พารามิเตอร์จำนวนหนึ่งมีความเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ กล่าวคือ ต้องพิจารณาอัตราส่วนปฏิกิริยาของแต่ละองค์ประกอบ อัตราส่วนปฏิกิริยาอธิบายว่าโมโนเมอร์ทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบประเภทเดียวกันหรือประเภทอื่นได้ดีกว่ากัน ตัวอย่างเช่น อัตราส่วนปฏิกิริยาที่น้อยกว่าหนึ่งสำหรับองค์ประกอบที่ 1 แสดงว่าองค์ประกอบนี้ทำปฏิกิริยากับโมโนเมอร์ประเภทอื่นได้ง่ายกว่า จากข้อมูลนี้ ซึ่งมีให้สำหรับชุดโมโนเมอร์จำนวนมากใน "ฐานข้อมูลคุณสมบัติของพอลิเมอร์ของ Wiley" ^{[ 21 ]}สมการ Mayo-Lewisสามารถใช้เพื่อทำนายองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์สำหรับเศษส่วนโมลเริ่มต้นของโมโนเมอร์ทั้งหมด สมการนี้ได้มาจากการใช้แบบจำลอง Markovซึ่งพิจารณาเฉพาะส่วนประกอบสุดท้ายที่เพิ่มเข้ามาว่ามีผลต่อจลนศาสตร์ของการเพิ่มครั้งต่อไป แบบจำลอง Penultimate พิจารณาส่วนประกอบรองสุดท้ายด้วย แต่มีความซับซ้อนมากกว่าที่จำเป็นสำหรับระบบส่วนใหญ่^{[ 22 ]}เมื่ออัตราส่วนปฏิกิริยาทั้งสองน้อยกว่าหนึ่ง จะมีจุดอะซีโอโทรปิกในกราฟ Mayo-Lewis ณ จุดนี้ เศษส่วนโมลของโมโนเมอร์จะเท่ากับองค์ประกอบของส่วนประกอบในพอลิเมอร์^{[ 19 ]}

มีหลายวิธีในการสังเคราะห์โคพอลิเมอร์แบบสุ่ม วิธีการสังเคราะห์ที่พบมากที่สุดคือการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อคุณสมบัติที่ต้องการขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโคพอลิเมอร์มากกว่าน้ำหนักโมเลกุล เนื่องจากพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระจะสร้างสายโซ่พอลิเมอร์ที่กระจายตัวได้ค่อนข้างดี พอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระมีราคาถูกกว่าวิธีอื่นๆ และผลิตพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงได้อย่างรวดเร็ว^{[ 23 ]} มีหลายวิธีที่ให้การควบคุม การ กระจาย ตัว ที่ดีกว่าการพอลิเมอไรเซชันแบบแอนไอออนิกสามารถใช้สร้างโคพอลิเมอร์แบบสุ่มได้ แต่มีข้อควรระวังหลายประการ: หากคาร์บานไอออนของส่วนประกอบทั้งสองไม่มีความเสถียรเท่ากัน จะมีเพียงชนิดเดียวเท่านั้นที่จะรวมเข้ากับอีกชนิดหนึ่ง นอกจากนี้ การพอลิเมอไรเซชันแบบแอนไอออนิกมีราคาแพงและต้องการสภาวะปฏิกิริยาที่สะอาดมาก จึงทำให้ยากที่จะนำไปใช้ในระดับใหญ่^{[ 19 ]}โคพอลิเมอร์แบบสุ่มที่มีการกระจายตัวน้อยกว่ายังถูกสังเคราะห์โดย วิธี การพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระควบคุมแบบ "มีชีวิต" เช่นการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระถ่าย โอนอะตอม (ATRP) การพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระที่ควบคุม โดยไนโตร ออกไซด์ (NMP) หรือการพอลิเมอไรเซชันแบบถ่ายโอนโซ่แบบเพิ่ม-แตกตัวแบบย้อนกลับได้ (RAFT) วิธีการเหล่านี้เป็นที่นิยมมากกว่าการพอลิเมอไรเซชันแบบแอนไอออนิก เนื่องจากสามารถดำเนินการได้ในสภาวะที่คล้ายกับการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระ ปฏิกิริยาต้องใช้ระยะเวลาการทดลองนานกว่าการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระ แต่ยังคงได้อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เหมาะสม^{[ 24 ]}

ในโคพอลิเมอร์แบบสเตอริโอบล็อก บล็อกหรือหน่วยต่างๆ จะแตกต่างกันเฉพาะในแทคติซิตี้ของโมโนเมอร์ เท่านั้น

ในโคพอลิเมอร์แบบไล่ระดับ องค์ประกอบของโมโนเมอร์จะค่อยๆ เปลี่ยนแปลงไปตามสายโซ่

โครงสร้างทางสถาปัตยกรรมของโคพอลิเมอร์แบบไม่เชิงเส้นมีหลากหลายรูปแบบ นอกเหนือจากพอลิเมอร์แบบกราฟต์และแบบดาวที่กล่าวถึงด้านล่างแล้ว โคพอลิเมอร์แบบแตกแขนงชนิดอื่นๆ ที่พบได้ทั่วไป ได้แก่โคพอลิเมอร์แบบแปรงและ โคพอลิเมอ ร์ แบบหวี

โคพอลิเมอร์แบบกราฟต์เป็นโคพอลิเมอร์แบบแตกแขนงชนิดพิเศษ โดยที่โซ่ข้างมีโครงสร้างที่แตกต่างจากโซ่หลัก โดยทั่วไป โซ่หลักจะเกิดจากโมโนเมอร์ชนิดหนึ่ง (A) และแขนงจะเกิดจากโมโนเมอร์อีกชนิดหนึ่ง (B) หรือโซ่ข้างจะมีลักษณะโครงสร้างหรือการจัดเรียงตัวที่แตกต่างจากโซ่หลัก^{[ 5 ]}

สายโซ่แต่ละสายของโคพอลิเมอร์แบบกราฟต์อาจเป็นโฮโมพอลิเมอร์หรือโคพอลิเมอร์ก็ได้ โปรดทราบว่าลำดับของโคพอลิเมอร์ที่แตกต่างกันนั้นเพียงพอที่จะกำหนดความแตกต่างทางโครงสร้างได้ ดังนั้น โคพอลิเมอร์แบบไดบล็อก AB ที่มีสายโซ่ด้านข้างของโคพอลิเมอร์ AB สลับกัน จึงเรียกว่าโคพอลิเมอร์แบบกราฟต์ได้อย่างถูกต้อง

ตัวอย่างเช่น โซ่ โพลีสไตรีนอาจถูกกราฟต์ลงบนโพลีบิวทาไดอีนซึ่ง เป็น ยางสังเคราะห์ ที่ยังคงมี พันธะคู่ C=C ที่ทำปฏิกิริยาได้หนึ่ง พันธะ ต่อหน่วยซ้ำ โพ ลีบิวทา ไดอีนจะถูกละลายในสไตรีน จากนั้นจึงทำการพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระ โซ่ที่กำลังเติบโตสามารถเพิ่มเข้าไปในพันธะคู่ของโมเลกุลยาง ทำให้เกิดกิ่งก้านของโพลีสไตรีน โคพอลิเมอร์แบบกราฟต์จะเกิดขึ้นในส่วนผสมกับโซ่โพลีสไตรีนที่ไม่ได้กราฟต์และโมเลกุลยาง^{[ 25 ]}

เช่นเดียวกับโคพอลิเมอร์แบบบล็อก ผลิตภัณฑ์กึ่งคอมโพสิต นี้ มีคุณสมบัติของทั้ง "ส่วนประกอบ" ทั้งสอง ในตัวอย่างที่ยกมา โซ่ที่ยืดหยุ่นได้จะดูดซับพลังงานเมื่อสารนั้นถูกกระแทก ดังนั้นจึงมีความเปราะน้อยกว่าโพลีสไตรีนธรรมดามาก ผลิตภัณฑ์นี้เรียกว่าโพลีสไตรีนทนแรงกระแทกสูงหรือ HIPS

พอลิเมอร์รูปดาว (หรือโคพอลิเมอร์)คือโคพอลิเมอร์แบบแตกแขนง ซึ่งมีสายโซ่พอลิเมอร์หลายสายเชื่อมต่อกับแกนกลาง

โคพอลิเมอร์แบบบล็อกสามารถ "แยกเฟสขนาดเล็ก" เพื่อสร้างโครงสร้างนาโนเป็นระยะ[ 26 ^{] [ 27 ]เช่นโค}พอลิเมอร์แบบบล็อกสไตรีน-บิวทาไดอีน-สไตรีน โพลิเมอร์นี้รู้จักกันในชื่อKratonและใช้สำหรับพื้นรองเท้าและกาวเนื่องจากโครงสร้างละเอียดระดับไมโคร จึงใช้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่งผ่าน ( TEM) ในการตรวจสอบโครงสร้าง เมทริกซ์บิวทาไดอีนถูกย้อมด้วย ออสเมียมเตตระออกไซด์เพื่อให้เกิดความคมชัดในภาพ วัสดุนี้ทำขึ้นโดยการพอลิเมอไรเซชันแบบมีชีวิตเพื่อให้บล็อกเกือบจะเป็นโมโนดิสเปอร์สเพื่อสร้างโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอน้ำหนักโมเลกุลของบล็อกพอลิสไตรีนในภาพหลักคือ 102,000 ภาพแทรกมีน้ำหนักโมเลกุล 91,000 ทำให้เกิดโดเมนที่เล็กกว่าเล็กน้อย

การแยกเฟสระดับจุลภาคเป็นสถานการณ์ที่คล้ายคลึงกับน้ำมันและน้ำน้ำมันและน้ำไม่สามารถผสมกันได้ (กล่าวคือ สามารถแยกเฟสกันได้) เนื่องจากความไม่เข้ากันระหว่างบล็อก โคพอลิเมอร์แบบบล็อกจึงเกิดการแยกเฟสที่คล้ายกัน เนื่องจากบล็อกเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์ จึงไม่สามารถแยกตัวออกจากกันในระดับมหภาคเหมือนน้ำและน้ำมัน ใน "การแยกเฟสระดับจุลภาค" บล็อกจะก่อตัวเป็น โครงสร้างขนาด นาโนเมตรขึ้นอยู่กับความยาวสัมพัทธ์ของแต่ละบล็อก สามารถได้รูปร่างหลายแบบ ในไดบล็อกโคพอลิเมอร์ ความยาวของบล็อกที่แตกต่างกันมากพอจะนำไปสู่ทรงกลมขนาดนาโนเมตรของบล็อกหนึ่งในเมทริกซ์ของบล็อกที่สอง (เช่นPMMAในโพลีสไตรีน) การใช้ความยาวของบล็อกที่แตกต่างกันน้อยกว่า จะได้รูปทรง "ทรงกระบอกบรรจุแบบหกเหลี่ยม" บล็อกที่มีความยาวใกล้เคียงกันจะก่อตัวเป็นชั้น (มักเรียกว่าลามิลลาในเอกสารทางเทคนิค) ระหว่างเฟสทรงกระบอกและเฟสลามิลลาคือเฟสไจโรอย ด์ โครงสร้างระดับนาโนที่สร้างจากโคพอลิเมอร์แบบบล็อกอาจนำไปใช้สร้างอุปกรณ์สำหรับหน่วยความจำ คอมพิวเตอร์ การสร้าง แบบจำลองระดับนาโน และการแยกสารระดับนาโนได้^{[ 28 ]}บางครั้งโคพอลิเมอร์แบบบล็อกถูกใช้แทนฟอสโฟลิปิดในแบบจำลองไบเลเยอร์ของไขมันและไลโปโซมเนื่องจากมีความเสถียรและปรับแต่งได้ดีกว่า^{[ 29 ] [ 30 ]}

นักวิทยาศาสตร์ด้านพอลิเมอร์ใช้เทอร์โมไดนามิกส์เพื่ออธิบายว่าบล็อกต่างๆ มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร^{[ 31 ] [ 32 ]}ผลคูณของระดับการเกิดพอลิเมอร์n และ พารามิเตอร์ปฏิสัมพันธ์ของ Flory-Huggins บ่งชี้ว่าบล็อกทั้งสองไม่เข้ากันมากน้อยเพียงใด และจะเกิดการแยกเฟสขนาดเล็กหรือไม่ ตัวอย่างเช่น โคพอลิเมอร์แบบไดบล็อกที่มีองค์ประกอบสมมาตรจะเกิดการแยกเฟสขนาดเล็กหากผลคูณมากกว่า 10.5 หากน้อยกว่า 10.5 บล็อกจะผสมกันและจะไม่พบการแยกเฟสขนาดเล็ก ความไม่เข้ากันระหว่างบล็อกยังส่งผลต่อพฤติกรรมของสารละลายของโคพอลิเมอร์เหล่านี้และพฤติกรรมการดูดซับบนพื้นผิวต่างๆ^{[ 33 ]}${\displaystyle \chi }$${\displaystyle \chi N}$${\displaystyle \chi N}$

โคพอลิเมอร์แบบบล็อกสามารถประกอบตัวเองในตัวทำละลายที่เลือกได้เพื่อสร้างไมเซลล์และโครงสร้างอื่นๆ^{[ 34 ]}

ในฟิล์มบาง โคพอลิเมอร์แบบบล็อกมีความน่าสนใจอย่างมากในฐานะหน้ากากในการสร้างลวดลายลิโทกราฟีของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สำหรับการใช้งานในการจัดเก็บข้อมูลความหนาแน่นสูง ความท้าทายที่สำคัญคือการลดขนาดของคุณลักษณะให้น้อยที่สุด และมีการวิจัยมากมายที่กำลังดำเนินการอยู่^{[ 35 ]}

เทคนิค การกำหนดลักษณะเฉพาะของโคพอลิเมอร์นั้นคล้ายคลึงกับเทคนิคที่ใช้กับวัสดุพอลิเมอร์อื่นๆ เทคนิคเหล่านี้สามารถใช้เพื่อกำหนดน้ำหนักโมเลกุล เฉลี่ย ขนาดโมเลกุล องค์ประกอบทางเคมีความเป็นเนื้อเดียวกัน ของโมเลกุล และคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัสดุ^{[ 2 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโคพอลิเมอร์ทำจากส่วนประกอบพอลิเมอร์พื้นฐานที่มีคุณสมบัติไม่เป็นเนื้อเดียวกัน จึงอาจต้องใช้เทคนิคการกำหนดลักษณะเฉพาะหลายวิธีเพื่อกำหนดลักษณะเฉพาะของโคพอลิเมอร์เหล่านี้อย่างแม่นยำ^{[ 36 ]}

เทคนิคทางสเปกโทรสโกปี เช่นสเปกโทรสโกปีนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR), สเปกโทรสโกปีอินฟราเรด (IR) และสเปกโทรสโกปียูวีมักใช้ในการระบุโครงสร้างโมเลกุลและองค์ประกอบทางเคมีของโคพอลิเมอร์ NMR สามารถใช้ในการกำหนดลักษณะเฉพาะของพอลิเมอร์หลายประการ รวมถึงแทคติซิตี้และลำดับหน่วยซ้ำ โดยส่วนใหญ่ใช้^1Hและ^13C NMR NMR ยังสามารถใช้ในการวิเคราะห์กลุ่มปลายและจุดแตกแขนงภายในสายโซ่พอลิเมอร์ ซึ่งสามารถให้ข้อมูลทั้งเกี่ยวกับขนาดและรูปแบบการแตกแขนง สเปกโทรสโกปี IR ส่วนใหญ่ใช้ในการระบุกลุ่มฟังก์ชันที่ติดอยู่กับโคพอลิเมอร์ แต่ยังสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับระดับการแตกแขนงภายในโคพอลิเมอร์ได้อีกด้วย สเปกโทรสโกปียูวีสามารถใช้ในการกำหนดความเข้มข้นของโมโนเมอร์ที่มีโครโมฟอร์ภายในเรซินพอลิเมอร์ สเปกโทรสโกปียูวีมักใช้เป็นตัวตรวจจับร่วมกับโครมาโทกราฟีแบบแยกขนาด^{[ 37 ]}

เทคนิคการกระเจิง เช่นการกระเจิงแสงสถิตการกระเจิงแสงไดนามิกและการกระเจิงนิวตรอนมุมเล็กสามารถกำหนดขนาดโมเลกุลและน้ำหนักของโคพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ได้ การกระเจิงแสงสถิตและการกระเจิงแสงไดนามิกใช้แสงเพื่อกำหนดน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยและพฤติกรรมของโคพอลิเมอร์ในสารละลาย ในขณะที่การกระเจิงนิวตรอนมุมเล็กใช้นิวตรอนเพื่อกำหนดน้ำหนักโมเลกุลและความยาวสายโซ่ นอกจากนี้ เทคนิคการกระเจิงรังสีเอกซ์ เช่นการกระเจิงรังสีเอกซ์มุมเล็ก (SAXS) สามารถช่วยกำหนดสัณฐานวิทยาในระดับนาโนเมตรและขนาดลักษณะเฉพาะของบล็อกโคพอลิเมอร์ที่แยกเฟสไมโครหรือไมเซลล์แขวนลอยได้^{[ 38 ]}

แคลอริเมตรีแบบสแกนเชิงอนุพันธ์เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ความร้อนที่ใช้ในการกำหนดเหตุการณ์ทางความร้อนของโคพอลิเมอร์ตามฟังก์ชันของอุณหภูมิ^{[ 39 ]}สามารถระบุได้ว่าเมื่อใดที่โคพอลิเมอร์กำลังเกิดการเปลี่ยนเฟสเช่น การตกผลึกหรือการหลอมเหลว โดยการวัดการไหลของความร้อนที่จำเป็นในการรักษาวัสดุและตัวอ้างอิงไว้ที่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

การวิเคราะห์เทอร์โมกราวิเมตริกเป็นเทคนิคการวิเคราะห์ทางความร้อนอีกอย่างหนึ่งที่ใช้ในการประเมินเสถียรภาพทางความร้อนของโคพอลิเมอร์ตามฟังก์ชันของอุณหภูมิ ซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ต่อคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี เช่น การเปลี่ยนเฟส การสลายตัวทางความร้อน และปฏิกิริยารีดอกซ์^{[ 40 ]}

โครมาโทกราฟีแบบแยกตามขนาดสามารถแยกโคพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกันโดยอาศัยปริมาตรไฮโดรไดนามิก^{[ 41 ]}จากนั้นสามารถกำหนดน้ำหนักโมเลกุลได้โดยการหาความสัมพันธ์จากปริมาตรไฮโดรไดนามิก โคพอลิเมอร์ขนาดใหญ่มีแนวโน้มที่จะถูกชะออกมาเป็นอันดับแรกเนื่องจากไม่ทำปฏิกิริยากับคอลัมน์มากนัก โดยทั่วไปแล้ววัสดุที่เก็บรวบรวมจะถูกตรวจจับโดยวิธีการกระเจิงแสง เครื่องวัดการหักเหของแสง หรือเครื่องวัดความหนืด เพื่อกำหนดความเข้มข้นของโคพอลิเมอร์ที่ถูกชะออกมา  

การประยุกต์ใช้โคพอลิเมอร์แบบบล็อกที่พบได้ทั่วไปคือการพัฒนา เทอร์ โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ (TPE) ^{[ 2 ]} TPE เชิงพาณิชย์รุ่นแรกๆ พัฒนามาจากโพลียูรีเทน (TPU) ซึ่งประกอบด้วยส่วนอ่อนและส่วนแข็งสลับกัน และใช้ในกันชนรถยนต์และดอกยางรถสโนว์โมบิล^{[ 2 ]} TPE ที่ทำจากสไตรีนเข้าสู่ตลาดในภายหลัง และใช้ในรองเท้า การปรับปรุงยางมะติน การผสมเทอร์โมพลาสติก กาว และฉนวนสายเคเบิลและปะเก็น^{[ 2 ]}การปรับเปลี่ยนการเชื่อมต่อระหว่างบล็อกส่งผลให้เกิด TPE รุ่นใหม่ที่ใช้โพลีเอสเตอร์ (TPES) และโพลีอะไมด์ (TPA) ซึ่งใช้ในท่อสายยาง อุปกรณ์กีฬา และชิ้นส่วนยานยนต์^{[ 2 ]}

โคพอลิเมอร์บล็อก แอมฟิฟิลิกมีความสามารถในการสร้างไมเซลล์และอนุภาคนาโน [ ^{42 ] ด้วย}คุณสมบัตินี้ โคพอลิเมอร์บล็อกแอมฟิฟิลิกจึงได้รับความสนใจอย่างมากในการวิจัยเกี่ยวกับยานพาหนะสำหรับการส่งยา^{[ 42 ] [ 43 ]}ในทำนองเดียวกัน โคพอลิเมอร์บล็อกแอมฟิฟิลิกสามารถใช้สำหรับการกำจัดสารปนเปื้อนอินทรีย์ออกจากน้ำได้ทั้งโดยการสร้างไมเซลล์^{[ 2 ]}หรือการเตรียมฟิล์ม^{[ 44 ]}

โคพอลิเมอร์สลับสไตรีน-มาเลอิกแอซิด (SMA) แสดงคุณสมบัติแอมฟิฟิลิซิตี้ขึ้นอยู่กับค่า pH ทำให้สามารถเปลี่ยนโครงสร้างในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันได้^{[ 45 ]}โครงสร้างบางอย่างที่ SMA สามารถรับได้ ได้แก่ การก่อตัวแบบขดสุ่ม การก่อตัวแบบทรงกลมขนาดกะทัดรัด ไมเซลล์ และนาโนดิสก์^{[ 45 ]} SMA ถูกนำมาใช้เป็นสารช่วยกระจายตัวสำหรับสีย้อมและหมึก เป็นพาหะในการส่งยา และสำหรับการละลายเยื่อหุ้มเซลล์^{[ 45 ]}

การโคพอลิเมอไรเซชันใช้เพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของพลาสติกที่ผลิตขึ้นเพื่อให้ตรงตามความต้องการเฉพาะ เช่น เพื่อลดความเป็นผลึก ปรับเปลี่ยนอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วควบคุมคุณสมบัติการเปียก หรือปรับปรุงความสามารถในการละลาย^{[ 46 ]}เป็นวิธีหนึ่งในการปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ในเทคนิคที่เรียกว่าการเพิ่มความเหนียวของยางเฟสอีลาสโตเมอร์ภายในเมทริกซ์ที่แข็งทำหน้าที่เป็นตัวหยุดการแตก และเพิ่มการดูดซับพลังงานเมื่อวัสดุถูกกระแทก ตัวอย่างเช่นอะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีนเป็นตัวอย่างที่พบได้ทั่วไป

• ส่วนโคพอลิเมอร์ของบทความเกี่ยวกับพอลิเมอร์
• เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์
• โธลิน

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับโคพอลิเมอร์

• ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเคมีพอลิเมอร์
• โคพอลิเมอร์แบบบล็อกในสารละลาย: หลักการพื้นฐานและการประยุกต์ใช้