Jabarkan Sintesis dari Ionomer

Biasanya sintesis ionomer terdiri dari dua tahapan – pengenalan gugus asam ke dalam tulang punggung polimer dan netralisasi beberapa gugus asam oleh kation logam. Dalam kasus yang sangat jarang, gugus yang diperkenalkan sudah dinetralisasi oleh kation logam. Langkah pertama (pengenalan gugus asam) dapat dilakukan dengan dua cara; monomer non-ionik netral dapat dikopolimerisasi dengan monomer yang mengandung gugus samping asam atau gugus utama yang bersifat asam dapat ditambahkan ke dalam polimer non-ionik melalui modifikasi pasca-reaksi. Sebagai contoh, asam etilena-metakrilat dan perfluorokarbon sulfonat (Nafion) disintesis melalui kopolimerisasi sementara polistirena sulfonat disintesis melalui modifikasi pasca-reaksi.

Dalam banyak kasus, bentuk asam dari kopolimer disintesis (yaitu 100% gugus asam karboksilat dinetralisasi oleh kation hidrogen) dan ionomer dibentuk melalui netralisasi berikutnya dengan kation logam yang sesuai. Identitas kation logam penetral memiliki efek pada sifat fisik ionomer; kation logam yang paling umum digunakan (setidaknya dalam penelitian akademik) adalah seng, natrium, dan magnesium. Netralisasi atau ionomerisasi, juga dapat dicapai dengan dua cara: kopolimer asam dapat dicampur-leleh dengan logam basa atau netralisasi dapat dicapai melalui proses larutan. Metode sebelumnya lebih disukai secara komersial. Namun, karena pabrik komersial enggan membagikan prosedurnya, sedikit yang diketahui mengenai kondisi pasti dari proses netralisasi pencampuran-leleh selain dari hidroksida yang umumnya digunakan untuk menyediakan kation logam. Proses netralisasi larutan yang terakhir umumnya digunakan dalam pengaturan akademik. Kopolimer asam dilarutkan dan garam basa dengan kation logam yang sesuai ditambahkan ke larutan ini. Apabila pelarutan kopolimer asam sulit, menjenuhkan polimer dalam pelarut sudah cukup, meskipun pelarutan selalu disukai. Karena garam-garam basa bersifat polar dan tidak larut dalam pelarut non-polar yang digunakan untuk melarutkan sebagian besar polimer, pelarut campuran (misalnya 90:10 toluena/alkohol) sering digunakan.

Tingkat netralisasi harus ditentukan setelah ionomer disintesis karena memvariasikan tingkat netralisasi yang memiliki sifat morfologi dan fisik ionomer yang beragam. Salah satu metode yang digunakan untuk melakukan ini adalah untuk memeriksa ketinggian puncak vibrasi inframerah dari bentuk asam. Namun, mungkin terdapat kesalahan substansial dalam menentukan tinggi puncak, terutama karena sejumlah kecil air muncul dalam rentang bilangan gelombang yang sama. Titrasi gugus asam adalah metode lain yang dapat digunakan, meskipun hal ini tidak mungkin dilakukan pada beberapa sistem.