Διαφορά μεταξύ γραμμικού και διασταυρούμενου πολυμερούς

Κύρια διαφορά – Γραμμικό έναντι διασταυρούμενου πολυμερούς

Το πολυμερές είναι μια ουσία που έχει μοριακή δομή που δημιουργείται κυρίως από μεγάλο αριθμό παρόμοιων μονάδων συνδεδεμένων μεταξύ τους. Αυτές οι επαναλαμβανόμενες μονάδες αντιπροσωπεύουν το μονομερές που χρησιμοποιήθηκε για τον σχηματισμό του πολυμερούς. Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλά διαφορετικά πολυμερή, μπορούν να χωριστούν σε διαφορετικές ομάδες ανάλογα με διάφορες παραμέτρους. Μπορούμε να χωρίσουμε τα πολυμερή σε δύο ομάδες ανάλογα με τη βασική δομή του πολυμερούς:γραμμικά πολυμερή και πολυμερή με σταυροειδείς δεσμούς. Η κύρια διαφορά μεταξύ γραμμικών πολυμερών και πολυμερών με σταυροειδείς δεσμούς είναι ότιτα γραμμικά πολυμερή είναι δομές ευθείας αλυσίδας ενώ τα πολυμερή με σταυροειδείς δεσμούς είναι διακλαδισμένες δομές.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι ένα Γραμμικό Πολυμερές
      – Ορισμός, δομή και ιδιότητες
2. Τι είναι το Διασταυρούμενο Πολυμερές
      – Ορισμός, δομή και ιδιότητες
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γραμμικού και διασταυρούμενου πολυμερούς
      – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι:Ατακτικά πολυμερή, διασταυρούμενα πολυμερή, ισοτακτικά πολυμερή, γραμμικά πολυμερή, μονομερή, πολυμερή, συνδιοτακτικά πολυμερή

Τι είναι ένα Γραμμικό Πολυμερές

Το γραμμικό πολυμερές είναι ένα μακρομόριο που αποτελείται από πολλές μονομερείς μονάδες διατεταγμένες σε ευθεία γραμμή. Ένα γραμμικό πολυμερές αποτελείται από μια ενιαία συνεχή αλυσίδα επαναλαμβανόμενων μονάδων. Αυτή η αλυσίδα ονομάζεται ραχοκοκαλιά του πολυμερούς. Αυτό το πολυμερές επένδυσης μπορεί να έχει πλευρικές ομάδες προσαρτημένες στη ραχοκοκαλιά. Αυτές οι πλευρικές ομάδες ονομάζονται μενταγιόν. Αλλά αυτές οι πλευρικές ομάδες δεν είναι πλευρικές αλυσίδες.

Σε ένα γραμμικό πολυμερές, οι ομάδες μενταγιόν μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικά μοτίβα. Αυτά τα μοτίβα περιγράφονται στην έννοια της τακτικής - η σχετική κανονικότητα μιας πολυμερούς αλυσίδας. Σύμφωνα με την τακτική ενός πολυμερούς, αυτά τα γραμμικά πολυμερή μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες ομάδες ως ισοτακτικά πολυμερή, συνδιοτακτικά πολυμερή και ατακτικά πολυμερή. Ισοτακτικά πολυμερή έχουν τις μενταγιόν τους στην ίδια πλευρά της πολυμερούς αλυσίδας. Συνδιοτακτικά πολυμερή έχουν τις ομάδες μενταγιόν τους σε εναλλασσόμενο μοτίβο. Ατακτικά πολυμερή έχουν τις ομάδες μενταγιόν με τυχαίο τρόπο.

Εικόνα 1:Η αμυλόζη είναι ένα γραμμικό πολυμερές μονομερών γλυκόζης

Η ραχοκοκαλιά μπορεί να κατασκευαστεί είτε από το ίδιο μονομερές είτε από διαφορετικά μονομερή. Αν είναι το ίδιο πολυμερές, ονομάζεται γραμμικό ομοπολυμερές. Εάν η ραχοκοκαλιά αποτελείται από διαφορετικά μονομερή, ονομάζεται γραμμικό συμπολυμερές. Αυτά τα συμπολυμερή μπορούν να βρεθούν σε διάφορες μορφές, όπως εναλλασσόμενα συμπολυμερή (όπου η αλυσίδα του πολυμερούς αποτελείται από κανονικά εναλλασσόμενα μονομερή), περιοδικά συμπολυμερή (όπου τα μονομερή είναι διατεταγμένα σε μια επαναλαμβανόμενη αλληλουχία) και, συμπολυμερή μπλοκ (όπου τα μπλοκ διαφορετικών μονομερών είναι διατεταγμένα σε μια γραμμική αλυσίδα).

Αυτά τα μακρομόρια είναι στενά συσκευασμένα λόγω της λιγότερο στερικής παρεμπόδισης. Αυτό δίνει στα γραμμικά πολυμερή υψηλή πυκνότητα, υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και υψηλό σημείο τήξης.

Τι είναι ένα πολυμερές σταυροειδούς σύνδεσης

Τα πολυμερή με διασταυρούμενη σύνδεση είναι μακρομόρια που έχουν ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ μορίων πολυμερούς. Ένας σταυροδεσμός είναι ένας δεσμός μεταξύ δύο πολυμερών αλυσίδων. Αυτοί οι σταυροδεσμοί μπορεί να είναι είτε ιοντικοί δεσμοί είτε ομοιοπολικοί δεσμοί. Αυτοί οι σταυροδεσμοί μπορούν να σχηματιστούν είτε κατά τη διαδικασία του πολυμερισμού είτε μετά τον πολυμερισμό.

Δεδομένου ότι οι σταυροδεσμοί μεταξύ των αλυσίδων πολυμερών είναι ισχυρότερες από τις κανονικές διαμοριακές έλξεις, η διασύνδεση σχηματίζει ένα σταθερό και ισχυρότερο πολυμερές υλικό. Τα διασυνδεδεμένα πολυμερή μπορούν να βρεθούν τόσο σε συνθετικά πολυμερή όσο και ως φυσικώς απαντώμενα πολυμερή. Οι σταυροδεσμοί μπορούν να σχηματιστούν από χημικές αντιδράσεις χρησιμοποιώντας αντιδραστήρια σταυροδεσμών. Το πιο κοινό παράδειγμα πολυμερών με σταυροδεσμούς είναι το βουλκανισμένο καουτσούκ. Δεδομένου ότι το φυσικό καουτσούκ δεν είναι αρκετά άκαμπτο και άκαμπτο, το καουτσούκ βουλκανίζεται. Θερμαίνεται με θείο, έτσι τα μόρια του θείου σχηματίζουν ομοιοπολικούς δεσμούς στις αλυσίδες πολυμερών από καουτσούκ, συνδέοντας τις αλυσίδες μεταξύ τους. Αυτό κάνει το καουτσούκ ένα άκαμπτο, άκαμπτο υλικό και ανθεκτικό.

Εικόνα 2:Βουλκανισμός καουτσούκ

Ο βαθμός σταυροσύνδεσης δίνει τον αριθμό των σταυροδεσμών ανά mole ενός υλικού. Ο βαθμός διασύνδεσης συνήθως μετράται με πείραμα διόγκωσης. Εδώ, το υλικό τοποθετείται σε δοχείο με κατάλληλο διαλύτη. Στη συνέχεια μετράται η μεταβολή της μάζας ή η μεταβολή του όγκου. Εάν ο βαθμός σταυροσύνδεσης είναι χαμηλός, το υλικό διογκώνεται περισσότερο.

Διαφορά μεταξύ γραμμικού και διασταυρούμενου πολυμερούς

Ορισμός

Γραμμικό πολυμερές: Ένα γραμμικό πολυμερές είναι ένα μακρομόριο που αποτελείται από πολλές μονομερείς μονάδες διατεταγμένες σε ευθεία γραμμή.

Πολυμερές με σταυροειδείς δεσμούς: Ένα διασυνδεδεμένο πολυμερές είναι ένα  μακρομόριο που έχει ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ των μορίων του πολυμερούς.

Δομή

Γραμμικό πολυμερές: Τα γραμμικά πολυμερή είναι δομές ευθείας αλυσίδας.

Πολυμερές με σταυροειδείς δεσμούς: Τα διασυνδεδεμένα πολυμερή είναι δομές δικτύου.

Σημείο τήξης

Γραμμικό πολυμερές: Τα γραμμικά πολυμερή υλικά έχουν υψηλά σημεία τήξης λόγω της στενής συσκευασίας των πολυμερών αλυσίδων.

Πολυμερές με σταυροειδείς δεσμούς: Τα διασυνδεδεμένα πολυμερή δεν τήκονται σε υψηλές θερμοκρασίες. Τείνουν να γίνονται ένα μαλακό υλικό που τελικά καίγεται.

Βαθμός Σταυροσύνδεσης

Γραμμικό πολυμερές: Ο βαθμός διασύνδεσης των γραμμικών πολυμερών είναι μηδέν.

Πολυμερές με σταυροειδείς δεσμούς: Ο βαθμός σταυροσύνδεσης των διασυνδεδεμένων πολυμερών είναι μια θετική τιμή που δίνει τον αριθμό των σταυροδεσμών που υπάρχουν σε ένα mole πολυμερούς υλικού.

Συμπέρασμα

Τα πολυμερή είναι μακρομόρια που αποτελούνται από πολλά μονομερή συνδεδεμένα μεταξύ τους. Τα πολυμερή είναι μια πολύ διαφορετική ομάδα που περιλαμβάνει πολλούς διαφορετικούς τύπους πολυμερών. Αυτά τα πολυμερή μπορούν να ομαδοποιηθούν σύμφωνα με διαφορετικές παραμέτρους. Η βασική δομή ενός πολυμερούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατηγοριοποίηση των πολυμερών σε γραμμικά πολυμερή και πολυμερή με σταυροειδείς δεσμούς. Η κύρια διαφορά μεταξύ γραμμικών πολυμερών και πολυμερών με σταυροειδείς δεσμούς είναι ότι τα γραμμικά πολυμερή είναι δομές ευθείας αλυσίδας ενώ τα πολυμερή με σταυροειδείς δεσμούς είναι διακλαδισμένες δομές.