Razlika med križno povezanim polimerom in linearnim polimerom

Ključna razlika med premreženim polimerom in linearnim polimerom je, da je monomerske enote linearnih polimerov imajo povezave od konca do konca, ki spominjajo na kroglice v ogrlici, medtem ko so premreženi polimeri sestavljeni iz verig, ki jih povezuje vrsta kovalentnih vezi, imenovanih navzkrižne vezi.

Polimeri so spojine, sestavljene iz majhnih ponavljajočih se enot, ki se med seboj povezujejo in tvorijo molekule z dolgimi verigami. Ponavljajoče se enote ali sestavni deli polimera so monomeri. Polimere lahko na splošno razvrstimo na tri dele glede na njihovo kemijsko in toplotno naravo, in sicer; (a) termoplastičnih polimerov, (b) termoreaktivnih polimerov in (c) elastomerov. Termoplastika je plastika, ki lahko pri nanosu toplote spremeni obliko. Za razliko od termoplastov termoseti ne prenesejo večkratnih ciklov ogrevanja. Elastomeri so gume, ki imajo odlične elastične lastnosti, za razliko od zgoraj omenjenih dveh vrst. Glede na strukturo obstajajo tri vrste polimerov kot linearni, razvejeni in križno povezani polimeri. Termoplastični polimeri so linearne molekule, termosesti in elastomeri pa so zamreženi polimeri.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je križno povezan polimer 
3. Kaj je linearni polimer
4. Primerjava drug ob drugem - premreženi polimer proti linearnemu polimeru v tabeli
5. Povzetek

Kaj je križno povezan polimer?

Križno povezan polimer je polimer, ki ima verige, povezane z mrežo kovalentnih vezi. Križne vezi so lahko kratke ali dolge, vendar so v večini polimerov te vezi kratke. Termoseti in elastomeri imajo navzkrižne vezi. Lastnosti umreženih polimerov so večinoma odvisne od stopnje navzkrižne povezave. Če smo natančni, če je stopnja navzkrižne povezave nizka, se bo polimer obnašal kot nepovezen polimer in pokazal mehčanje. Če pa je stopnja zamreženja visoka, bo mehčanje polimera veliko težje. Dober primer uporabe zamreženja za izboljšanje lastnosti gum je postopek vulkanizacije.

Slika 1: Povezani poliizopren (vulkaniziran naravni kavčuk z uporabo žvepla kot vezivnega sredstva)

Med vulkanizacijo dodajanje vulkanizacijskih sredstev, kot so žveplo, kovinski oksidi itd., Povečuje navzkrižne povezave med molekulami gumijaste verige. In tako izboljša natezno trdnost in trdoto gum. Številni postopki izdelave izdelkov iz gume uporabljajo vulkanizacijo. Za razliko od gume termosetni polimeri, kot je sečnina formaldehid, postanejo v postopku zamreženja trdi in krhki materiali. To je zato, ker je zaradi zamreženja polimera kemično nastavljen in je ta reakcija nepovratna. Poleg tega se parameter topnosti navzkrižno vezanih polimerov razlikuje glede na gostoto zamreženja. Če ima polimer nizko stopnjo navzkrižnega povezovanja, lahko nabrekne v tekočini.

Kaj je linearni polimer?

Linearni polimer je termoplastičen polimer, ki je sestavljen iz molekul z dolgimi verigami. Tu imajo enote monomerov od konca do konca, ki spominjajo na kroglice v ogrlici. Polietilen je primer linearnega polimera, kjer etilenske enote delujejo kot monomeri. Včasih imajo te linearne verige razvejane strukture. Na splošno linearne in razvejane verige istega polimera kažejo podobne lastnosti.

Slika 02: Polietilen

Ker gre za termoplastiko, lahko toplota zmehča linearne polimere. Temperatura mehčanja je edinstvena značilnost linearnih polimerov. Temperatura mehčanja gum in viskoznih tekočin je pod sobno temperaturo, medtem ko je temperatura trdih, krhkih ali nodularnih trdnih snovi nad sobno temperaturo. Poleg tega je linearni polimer termoplastičen polimer, ki je sestavljen iz molekul z dolgimi verigami. Tu imajo enote monomerov od konca do konca, kot kroglice v ogrlici.

Polietilen je primer linearnega polimera, kjer etilenske enote delujejo kot monomeri. Včasih imajo te linearne verige razvejane vzorce. Na splošno linearne in razvejane verige istega polimera kažejo podobne lastnosti.

Kakšna je razlika med navzkrižno povezanim polimerom in linearnim polimerom?

Cross Linked Polymer vs Linear Polymer
Križno vezani polimer je sestavljen iz verig, ki jih povezuje vrsta kovalentnih vezi.	Linearni polimer je sestavljen iz monomerov, združenih od konca do konca, ki spominjajo na kroglice v ogrlici.
Termoplastika
Termoseti in elastomeri	Termoplastika
Ogrevanje polimerov
Ne prenese več ponavljajočih se ciklov ogrevanja	Lahko prenaša ponavljajoče se cikle ogrevanja
Reciklabilnost
Ni mogoče reciklirati (ni ga mogoče ponovno uporabiti)	Močno reciklirati (lahko ga ponovno pripravite / preoblikujete)
Vrsta vezi med molekularno verigo
Trajne primarne vezi	Začasne sekundarne vezi
Primeri
fenol-formaldehid, poliuretani, silikoni, naravna guma, butilna guma, kloroprenski kavčuk	acetali, akrili, akrilonitril-butadien-stiren (ABS), poliamidi, polikarbonat, polietilen

Povzetek - premreženi polimer proti linearnemu polimeru

Na kratko obstajata dve kategoriji polimerov glede na njihovo strukturo: linearni polimeri in premreženi polimeri. Monomeri linearnih polimerov so od konca do konca, podobni kroglicam ogrlice. Torej vsa termoplastika spada v linearne polimere in nima trajnih navzkrižnih povezav med polimernimi verigami. Vendar imajo premreženi polimeri trajne vezi med sosednjimi polimernimi verigami. Vsi elastomeri in termoseti spadajo v zamrežene polimere. Tako je to razlika med premreženim polimerom in linearnim polimerom.

Referenca:

1. Groover, M. P. (2007). Osnove sodobne proizvodnje: materialni procesi in sistemi. John Wiley & Sons.
2. Alger, M. (1996). Polimerni slovar. Springer Science & Business Media.
3. Dyson, R. W. (ur.). (1987). Posebni polimeri. Blackie.

Vljudnost slik:

1. "Vulkanizacija POLYIzoprena V.2" avtor Jü - Lastno delo (CC) 0 prek Commons Wikimedia
2. „Polietilen-ponovite-2D“ (Javna domena) prek Commons Wikimedia