Pagrindinis skirtumas tarp susieto polimero ir linijinio polimero yra tas, kad linijinių polimerų monomerų vienetai turi jungtis nuo galo iki galo, panašias į karolių karoliukus, o kryžminius polimerus sudaro grandinės, kurios yra sujungtos. kartu kovalentiniais ryšiais, vadinamais kryžminiais ryšiais.
Polimerai yra junginiai, sudaryti iš mažų pasikartojančių vienetų, susijungusių ir sudaryti ilgos grandinės molekules. Pasikartojantys polimero vienetai arba statybiniai blokai yra monomerai. Polimerai gali būti plačiai skirstomi į tris dalis pagal jų cheminę ir šiluminę prigimtį, būtent; a) termoplastiniai polimerai, b) termoreaktingi polimerai ir c) elastomerai. Termoplastikai yra plastikai, kurie veikiant šilumai gali pakeisti formą. Skirtingai nei termoplastikai, termoreaktingi gaminiai negali toleruoti pasikartojančių šildymo ciklų. Elastomerai yra gumos, pasižyminčios puikiomis elastingumo savybėmis, skirtingai nuo dviejų pirmiau minėtų tipų. Pagal struktūrą yra trijų tipų polimerai: linijiniai, šakoti ir susietieji polimerai. Termoplastiniai polimerai yra linijinės molekulės, o termoreaktingi ir elastomerai yra susietieji polimerai.
Kas yra kryžminis polimeras?
Kryžminis polimeras yra polimeras, kurio grandinės yra sujungtos kovalentinių ryšių tinklu. Kryžminės jungtys gali būti trumpos arba ilgos, tačiau daugumoje polimerų šios jungtys yra trumpos. Termostatai ir elastomerai turi kryžmines jungtis. Kryžminių jungčių polimerų savybės daugiausia priklauso nuo kryžminio ryšio laipsnio. Tiksliau, jei kryžminio sujungimo laipsnis mažas, polimeras elgsis kaip nesusietas polimeras ir suminkštės. Tačiau jei kryžminio sujungimo laipsnis yra didelis, polimero minkštėjimas bus daug sunkesnis. Geras pavyzdys, kaip naudoti kryžminį ryšį siekiant pagerinti gumos savybes, yra vulkanizavimo procesas.
1 pav. Kryžminis poliizoprenas (vulkanizuotas natūralus kaučiukas, naudojant sierą kaip kryžminį ryšį)
Vulkanizavimo metu pridedant vulkanizuojančių medžiagų, tokių kaip siera, metalų oksidai ir kt., padidėja gumos grandinės molekulių kryžminiai ryšiai. Taigi, gerėja gumų atsparumas tempimui ir kietumas. Daugelyje gumos gaminių gamybos procesų naudojamas vulkanizavimas. Skirtingai nuo gumos, termoreaktingi polimerai, tokie kaip karbamido formaldehidas, kryžminio sujungimo proceso metu tampa kietomis ir trapiomis medžiagomis. Taip yra todėl, kad dėl kryžminio susiejimo polimeras chemiškai sustingsta, o ši reakcija yra negrįžtama. Be to, kryžminio ryšio polimerų tirpumo parametras skiriasi priklausomai nuo kryžminio ryšio tankio. Jei polimeras turi mažą kryžminio susiejimo laipsnį, jis bus linkęs išsipūsti skystyje.
Kas yra linijinis polimeras?
Tiesinis polimeras yra termoplastinis polimeras, sudarytas iš ilgos grandinės molekulių. Čia monomerų blokai turi nuo galo iki galo nuorodas, panašias į karoliukus vėrinyje. Polietilenas yra linijinio polimero, kuriame etileno vienetai veikia kaip monomerai, pavyzdys. Kartais šios linijinės grandinės turi šakotas struktūras. Paprastai to paties polimero linijinės ir šakotos grandinės struktūros pasižymi panašiomis savybėmis.
02 pav.: polietilenas
Kadangi jie yra termoplastikai, šiluma gali suminkštinti linijinius polimerus. Minkštėjimo temperatūra yra unikali linijinių polimerų savybė. Gumos arba klampių skysčių minkštėjimo temperatūra yra žemesnė už kambario temperatūrą, o kietų, trapių kietųjų medžiagų arba plastiškų kietųjų medžiagų – aukštesnė už kambario temperatūrą. Be to, linijinis polimeras yra termoplastinis polimeras, susidedantis iš ilgos grandinės molekulių. Čia monomerų vienetai turi jungtis nuo galo iki galo, kaip karoliukai vėrinyje.
Polietilenas yra linijinio polimero, kuriame etileno vienetai veikia kaip monomerai, pavyzdys. Kartais šios linijinės grandinės turi šakotus raštus. Paprastai to paties polimero linijinės ir šakotos grandinės struktūros pasižymi panašiomis savybėmis.
Kuo skiriasi kryžminio ryšio polimeras ir linijinis polimeras?
Kryžminio ryšio polimeras prieš linijinį polimerą |
|
| Kryžminis polimeras sudarytas iš grandinių, sujungtų kovalentiniais ryšiais. | Linijinis polimeras sudarytas iš monomerų, sujungtų vienas nuo kito iki galo, panašių į karolių karoliukus. |
| Termoplastika | |
| Termometrai ir elastomerai | Termoplastika |
| Polimerų kaitinimas | |
| Netoleruoja pasikartojančių šildymo ciklų | Gali toleruoti pasikartojančius šildymo ciklus |
| Perdirbamumas | |
| Negalima perdirbti (negalima perdaryti) | Labai perdirbamas (galima perdaryti/performuoti) |
| Molekulinės grandinės jungties tipas | |
| Nuolatinės pirminės obligacijos | Laikinosios antrinės obligacijos |
| Pavyzdžiai | |
| fenolis-formaldehidas, poliuretanai, silikonai, natūralus kaučiukas, butilo kaučiukas, chloropreno kaučiukas | acetaliai, akrilai, akrilnitrilo-butadieno stirenas (ABS), poliamidai, polikarbonatas, polietilenas |
Santrauka – kryžminio ryšio polimeras prieš linijinį polimerą
Trumpai tariant, pagal jų struktūrą yra dvi polimerų kategorijos: linijiniai polimerai ir susietieji polimerai. Linijinių polimerų monomerai turi nuo galo iki galo jungtis, primenančias karolių karoliukus. Taigi visi termoplastikai priklauso linijiniams polimerams ir neturi nuolatinių kryžminių ryšių tarp polimerų grandinių. Tačiau kryžminiai polimerai turi nuolatinius ryšius tarp gretimų polimerų grandinių. Visi elastomerai ir termoreaktingi elementai priklauso susietiems polimerams. Taigi, tai yra skirtumas tarp susieto polimero ir linijinio polimero.
