Erinevus ristseotud polümeeri ja lineaarse polümeeri vahel

Ristseotud polümeeri ja lineaarse polümeeri peamine erinevus on see, et lineaarsete polümeeride monomeerüksustel on otstevahelised sidemed, mis sarnanevad kaelakee helmestega, samas kui ristseotud polümeerid koosnevad ahelatest, mis on ühendatud kovalentsete sidemete seeriaga, mida nimetatakse ristsidemeteks.

Polümeerid on ühendid, mis koosnevad väikestest korduvatest üksustest, mis ühendavad omavahel pika ahelaga molekule. Polümeeri korduvad üksused või ehitusplokid on monomeerid. Polümeerid võib nende keemilise ja termilise iseloomu põhjal jagada laias laastus kolme ossa: a) termoplastsed polümeerid, b) termoreaktiivsed polümeerid ja c) elastomeerid. Termoplastid on plastid, mis kuumuse mõjul võivad kuju muuta. Erinevalt termoplastidest ei talu termosetid korduvaid soojendustsükleid. Elastomeerid on kummid, millel on erinevalt kahest ülalnimetatud tüübist suurepärased elastsed omadused. Struktuuri järgi on lineaarsete, hargnenud ja ristseotud polümeeridena kolme tüüpi polümeere. Termoplastilised polümeerid on lineaarsed molekulid, samas kui termosektid ja elastomeerid on ristseotud polümeerid.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on ristseotud polümeer 
3. Mis on lineaarne polümeer
4. Kõrvuti võrdlus - ristseotud polümeer vs sirge polümeer tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on ristseotud polümeer?

Ristseotud polümeer on polümeer, mille ahelad on ühendatud kovalentsete sidemete võrguga. Ristsidemed võivad olla lühikesed või pikad, kuid enamikus polümeerides on need sidemed lühikesed. Termosettidel ja elastomeeridel on ristsidemed. Ristseotud polümeeride omadused sõltuvad peamiselt ristsidumise astmest. Täpsemalt öeldes, kui ristsidumise aste on madal, käitub polümeer ristsidestamata polümeerina ja näitab pehmendavat käitumist. Kui aga ristsidemete aste on kõrge, on polümeeri pehmendamine palju raskem. Kummide omaduste parandamiseks ristsidemete kasutamise hea näide on vulkaniseerimisprotsess.

Joonis 1: ristseotud polüisopreen (vulkaniseeritud looduslik kautšuk, kasutades ristsidujana väävlit)

Vulkaniseerimise ajal suurendavad vulkaniseerimisvahendite nagu väävel, metalloksiidid jne lisamine ristsidemeid kummiahela molekulide vahel. Ja seega parandab kummide tõmbetugevust ja kõvadust. Paljud kummitoodete valmistamise protsessid kasutavad vulkaniseerimist. Erinevalt kummist muutuvad termoreaktiivsed polümeerid nagu karbamiidformaldehüüd ristsidumise käigus kõvadeks ja haprateks materjalideks. Seda seetõttu, et ristsidumine muudab polümeeri keemiliselt keemiliseks ja see reaktsioon on pöördumatu. Lisaks varieerub ristsiduvate polümeeride lahustuvusparameeter ristsidumise tihedusega. Kui polümeeril on madal ristsiduvusaste, kipub see vedelikus paisuma.

Mis on lineaarne polümeer?

Lineaarne polümeer on termoplastiline polümeer, mis koosneb pika ahelaga molekulidest. Siin on monomeerüksustel otstest lingid, mis meenutavad kaelakee helmeid. Polüetüleen on näide lineaarsest polümeerist, kus etüleenüksused toimivad monomeeridena. Mõnikord on nendel lineaarsetel ahelatel hargnenud struktuur. Üldiselt on sama polümeeri sirgetel ja hargnenud ahelaga struktuuridel sarnased omadused.

Joonis 02: polüetüleen

Kuna need on termoplastid, võib kuumus pehmendada lineaarseid polümeere. Pehmenemistemperatuur on lineaarsete polümeeride ainulaadne omadus. Kummide või viskoossete vedelike pehmenemistemperatuur on allpool toatemperatuuri, seevastu kõvade, haprate või kõrgtugevate kuivainete temperatuur on üle toatemperatuuri. Lisaks on lineaarne polümeer termoplastiline polümeer, mis koosneb pika ahelaga molekulidest. Siin on monomeerüksustel otspunktid, nagu kaelas olevad helmed.

Polüetüleen on näide lineaarsest polümeerist, kus etüleenüksused toimivad monomeeridena. Mõnikord on nendel lineaarsetel ahelatel hargnenud mustrid. Üldiselt on sama polümeeri sirgetel ja hargnenud ahelaga struktuuridel sarnased omadused.

Mis vahe on ristseotud polümeeri ja lineaarse polümeeri vahel?

Ristseotud polümeer vs lineaarne polümeer
Ristseotud polümeer koosneb ahelatest, mis on ühendatud mitme kovalentse sidemega.	Lineaarne polümeer koosneb monomeeridest, mis on üksteise otsa ühendatud, meenutades kaelakee helmeid.
Termoplastid
Termosed ja elastomeerid	Termoplastid
Polümeeride kuumutamine
Ei talu korduvaid soojendustsükleid	Talub korduvaid soojendustsükleid
Taaskasutatavus
Ei saa ringlusse võtta (ei saa uuesti meelde tuletada)	Kergesti taaskasutatav (saab ümber kujundada / ümber kujundada)
Võlakirja tüüp molekulaarse ahela vahel
Püsivad esmased võlakirjad	Ajutised teisesed võlakirjad
Näited
fenoolformaldehüüd, polüuretaanid, silikoonid, looduslik kautšuk, butüülkummi, kloropreenkummi	atsetaalid, akrüülid, akrüülnitriilbutadieenstüreen (ABS), polüamiidid, polükarbonaat, polüetüleen

Kokkuvõte - ristseotud polümeer vs lineaarne polümeer

Lühidalt, nende struktuuril on kaks polümeeride kategooriat: lineaarsed polümeerid ja ristseotud polümeerid. Lineaarsete polümeeride monomeeridel on otsalülid, mis meenutavad kaelakee helmeid. Seega kuuluvad kõik termoplastid lineaarsetesse polümeeridesse ja neil pole polümeeriahelate vahel püsivaid ristsidemeid. Kuid ristseotud polümeeridel on külgnevate polümeeriahelate vahel püsivad sidemed. Kõik elastomeerid ja termoelemendid kuuluvad ristseotud polümeeridesse. Seega on see erinevus ristseotud polümeeri ja lineaarse polümeeri vahel.

Viide:

1. Groover, M. P. (2007). Kaasaegse tootmise alused: materjaliprotsessid ja süsteemid. John Wiley ja pojad.
2. Alger, M. (1996). Polümeersete teadussõnastik. Springeri teadus- ja ärimeedia.
3. Dyson, R. W. (toim). (1987). Spetsiaalsed polümeerid. Blackie.

Pilt viisakalt:

1. “POLÜIsopreeni V.2 vulkaniseerimine”, autor Jü - Oma töö (CC) 0 Commons Wikimedia kaudu
2. “Polüetüleenkorduv-2D” (üldkasutatav) Commons Wikimedia kaudu