Иономер ( / ˌ aɪ ˈ ɑː n ə m ər / ) ( iono - + -mer ) представляет собой полимер , состоящий из повторяющихся звеньев как электрически нейтральных повторяющихся звеньев, так и ионизированных звеньев, ковалентно связанных с основной цепью полимера в виде боковых групповых фрагментов . Обычно ионизируется не более 15 мольных процентов . Ионизированные звенья часто представляют собой группы карбоновых кислот.
Классификация полимера как иономера зависит от уровня замещения ионных групп, а также от того, как ионные группы включены в структуру полимера. Например, полиэлектролиты также имеют ионные группы, ковалентно связанные с основной цепью полимера, но имеют гораздо более высокий уровень молярного замещения ионных групп (обычно более 80%); ионены представляют собой полимеры, в которых ионные группы являются частью основной цепи полимера. Эти два класса полимеров, содержащих ионные группы, имеют совершенно разные морфологические и физические свойства и поэтому не считаются иономерами.
Иономеры обладают уникальными физическими свойствами, включая электропроводность и вязкость — увеличение вязкости раствора иономера при повышении температуры (см. Проводящий полимер ). Иономеры также обладают уникальными морфологическими свойствами, поскольку основная цепь неполярного полимера энергетически несовместима с полярными ионными группами. В результате ионные группы в большинстве иономеров претерпевают микрофазовое разделение с образованием богатых ионами доменов.
Коммерческие применения иономеров включают покрытие мячей для гольфа , полупроницаемые мембраны , уплотнительную ленту и термопластичные эластомеры . Общие примеры иономеров включают сульфонат полистирола , нафион и хайкар .
Молекула иономера : макромолекула , в которой небольшая, но
значительная часть структурных единиц имеет ионизируемые
или ионные группы, или и те, и другие.
Обычно синтез иономеров состоит из двух стадий – введения кислотных групп в основную цепь полимера и нейтрализации части кислотных групп катионом металла. В очень редких случаях введенные группы уже нейтрализованы катионом металла. Первый этап (введение кислотных групп) можно осуществить двумя способами; нейтральный неионогенный мономер может быть сополимеризован с мономером, который содержит боковые кислотные группы, или кислотные группы могут быть добавлены к неионогенному полимеру посредством постреакционных модификаций. Например, этиленметакриловая кислота и сульфированный перфторуглерод (нафион) синтезируются посредством сополимеризации, а полистиролсульфонат синтезируется посредством постреакционных модификаций.