Rozvětvenou (nebo rozvětvený ), polymer je polymer , který má alespoň jedno větvení bod mezi svými dvěma koncovými skupinami , rozvětvovací bod (také nazývaný odbočení ) je bod v řetězu, ke kterému postranní řetězec je připojen, také nazýván větev nebo zavěšení řetěz . O postranním řetězci se říká, že je to štěp, když se jeho složení liší od složení hlavního řetězce , což je termín zvolený analogicky s štěpy v botanice.
Ve specifickém případě polymerů postranní řetězec označuje oligomer nebo polymerní substituent připojený k makromolekulárnímu řetězci. Oligomerní větve lze nazvat krátkými větvemi a polymerní větve lze nazvat dlouhými větvemi.
Boční řetězce rozvětvených polymerů by neměly být zaměňovány s postranními (nebo závěsnými) skupinami lineárních polymerů. Na rozdíl od postranních řetězců jsou postranními skupinami substituenty v řetězci, které nejsou ani oligomery, ani polymery.
V závislosti na možné přítomnosti pseudocentra se o rozvětvených polymerech říká, že jsou lineární nebo globulární .
| Hlavní důsledky | Bez sekundárních důsledků | Se sekundárními nedendritickými důsledky | Se sekundárními dendritickými důsledky | |
|---|---|---|---|---|
| Rozvětvené lineární polymery : lineární řetězec nese hlavní větve. | Náhodný | Náhodné rozvětvené polymery bez sekundárních větví | Náhodné rozvětvené polymery se sekundárními větvemi | |
| Pravidelný | Roubované polymery, hřebenové polymery, kartáčové nebo kartáčové polymery | Dendronizované polymery (v angličtině) | ||
| Kulové polymery : centrální jádro nese hlavní důsledky. | Náhodný | Hypervětvené polymery | ||
| Pravidelný | Hvězdné polymery | Dendrimery |
V lineárních polymerech lineární řetězec nese větve. Mohou to být:
V globulárním polymeru vycházejí větve ze středu (nebo pseudo-středu) polymeru. Mohou to být tyto důsledky:
Následující tabulka porovnává tři rodiny globulárních polymerů:
| Hvězdný polymer | Hyperrozvětvený polymer | Dendrimer | |
|---|---|---|---|
| Počet kroků syntézy | Jeden krok: syntéza v jedné nádobě | Jeden krok: syntéza v jedné nádobě | Několik kroků s čištěním mezi jednotlivými kroky |
| Struktura | Pravidelný | Náhodný | Pravidelné a vysoce symetrické |
| Srdce | Centrum | Pseudocentrum | Centrum |
| Generace | Pseudogenerace | Generace | |
| Stupeň připojení (DB) | DB = 0 | 0 <DB <1 | Obecně DB = 1 |
| Index polymolekulárnosti (I) | Polydisperzní: I> 1,05 | Obecně monodisperzní: I mezi 1,00 a 1,05 |
Rozvětvení polymeru může nebo nemusí být dobrovolné. Může k tomu dojít během polymerace nebo chemické modifikace polymerů . Existují dvě hlavní metody syntézy rozvětvených polymerů : divergentní syntéza a konvergentní syntéza.
Větvení probíhá spontánně v průběhu polymerace, jako je tomu v případě radikálové polymerace z ethylenu za vzniku nízkohustotní polyethylen (PE-BD). Aby se zabránilo vzniku větví na polyethylenových řetězcích, je nutná koordinační polymerace .
Tvorba následků se provádí:
Lze použít dvě výše zmíněné metody:
Kulové polymery se získávají z monomerů typu AB x :
Syntéza globulárních polymerů se obecně provádí:
Rozvětvené polymery mohou být přírodní nebo syntetické .
Existuje velký počet rozvětvených polymerů vyrobených synteticky, zde je příklad: při výrobě polyethylentereftalátu (PET), je možné nahradit malý zlomek ethylenglykolu s glycerolem , který má tři skupiny, hydroxyl (-OH). Tato trifunkční jednotka zapadá do řetězce a váže se na tři karboxylové skupiny (-COOH) za vzniku bodu větvení.
Nejdůležitější změnou vlastností zavedenou větvemi je snížení krystalinity, protože rozvětvené polymery se do krystalové sítě nemohou vejít tak snadno jako lineární polymery .