Un ionómero ( / ˌ aɪ ɑː n ə m ər / ) ( iono- + -mer ) es un polímero compuesto de unidades de repetición de ambos eléctricamente unidades de repetición y neutral ionizados unidades unidas covalentemente a la cadena principal del polímero como grupo colgante restos . Por lo general, no se ioniza más del 15 por ciento en moles . Las unidades ionizadas son a menudo grupos de ácido carboxílico.
La clasificación de un polímero como ionómero depende del nivel de sustitución de los grupos iónicos, así como de cómo se incorporan los grupos iónicos en la estructura del polímero. Por ejemplo, los polielectrolitos también tienen grupos iónicos unidos covalentemente a la cadena principal del polímero, pero tienen un nivel de sustitución molar de grupo iónico mucho más alto (normalmente superior al 80%); Los ionenos son polímeros en los que los grupos iónicos forman parte de la estructura real del polímero. Estas dos clases de polímeros que contienen grupos iónicos tienen propiedades morfológicas y físicas muy diferentes y, por lo tanto, no se consideran ionómeros.
Los ionómeros tienen propiedades físicas únicas que incluyen conductividad eléctrica y viscosidad: aumenta la viscosidad de la solución de ionómero al aumentar las temperaturas (ver polímero conductor ). Los ionómeros también tienen propiedades morfológicas únicas ya que la cadena principal del polímero no polar es energéticamente incompatible con los grupos iónicos polares. Como resultado, los grupos iónicos en la mayoría de los ionómeros sufrirán una separación de microfases para formar dominios ricos en iones.
Las aplicaciones comerciales de los ionómeros incluyen cubiertas para pelotas de golf , membranas semipermeables , cinta selladora y elastómeros termoplásticos . Los ejemplos comunes de ionómeros incluyen poliestireno sulfonato , Nafion e Hycar .
Molécula de ionómero : una macromolécula en la que una
proporción pequeña pero significativa de las unidades constitucionales tiene
grupos ionizables o iónicos, o ambos.
Por lo general, la síntesis de ionómeros consta de dos pasos: la introducción de grupos ácidos en la cadena principal del polímero y la neutralización de algunos de los grupos ácidos por un catión metálico. En casos muy raros, los grupos introducidos ya están neutralizados por un catión metálico. El primer paso (introducción de grupos ácidos) se puede realizar de dos formas; se puede copolimerizar un monómero no iónico neutro con un monómero que contiene grupos ácidos colgantes o se pueden añadir grupos ácidos a un polímero no iónico mediante modificaciones posteriores a la reacción. Por ejemplo, el ácido etileno-metacrílico y el perfluorocarburo sulfonado (Nafion) se sintetizan mediante copolimerización, mientras que el poliestireno sulfonato se sintetiza mediante modificaciones posteriores a la reacción.