Різниця між зшитим полімером та лінійним полімером

Ключова різниця між зшитим полімером та лінійним полімером полягає в тому, що мономерні одиниці лінійних полімерів мають кінцеві зв'язки, що нагадують намисто в намисті, тоді як зшиті полімери складаються з ланцюгів, які з'єднані між собою низкою ковалентних зв'язків, званих зшитими.

Полімери - це сполуки, що складаються з невеликих повторюваних одиниць, що з'єднуються між собою і утворюють довголанцюгові молекули. Повторювані блоки або будівельні блоки полімеру є мономерами. Полімери можна широко класифікувати на три частини, виходячи з їх хімічної та теплової природи, а саме; (a) термопластичні полімери, (b) термореактивні полімери та (c) еластомери. Термопластика - це пластмаса, яка може змінювати форму при застосуванні тепла. На відміну від термопластиків, терморезистори не витримують повторних циклів нагріву. Еластомери - це каучуки, які виявляють чудові еластичні властивості, на відміну від двох типів, згаданих вище. За структурою виділяють три види полімерів як лінійні, розгалужені та зшиті полімери. Термопластичні полімери є лінійними молекулами, тоді як термосептики та еластомери є зшитими полімерами.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке зшитий полімер 
3. Що таке лінійний полімер
4. Порівняльне порівняння - зшитий полімер проти лінійного полімеру в табличній формі
5. Підсумок

Що таке зшитий полімер?

Зшитий полімер - це полімер, який має ланцюги, пов'язані між собою мережею ковалентних зв'язків. Поперечні зв’язки можуть бути короткими або довгими, але в більшості полімерів ці зв’язки короткі. Термореактори та еластомери мають поперечні зв’язки. Властивості зшитого полімеру в основному залежать від ступеня зшивання. Якщо бути конкретним, якщо ступінь зшивання низький, полімер буде поводитись як неперехресно пов'язаний полімер і демонструвати пом'якшувальну поведінку. Однак якщо ступінь зшивання висока, поводження з полімеризацією буде набагато складніше. Хорошим прикладом використання зшивання для поліпшення властивостей каучуків є процес вулканізації.

Рисунок 1: Зшитий поліізопрен (вулканізований природний каучук з використанням сірки як зшиваючого агента)

Під час вулканізації додавання агентів вулканізації, таких як сірка, оксиди металів тощо, посилюють перехресні зв’язки між молекулами гумового ланцюга. Таким чином, підвищується міцність на розрив і твердість каучуків. У багатьох процесах виготовлення гумових виробів використовується вулканізація. На відміну від каучуків, термореактивні полімери, такі як формальдегід сечовини, стають твердими і крихкими матеріалами в процесі зшивання. Це тому, що зшивання робить полімер хімічно встановленим, і ця реакція незворотна. Крім того, параметр розчинності зшиваючих полімерів змінюється залежно від щільності зшивання. Якщо полімер має низький ступінь зшивання, він буде схильний набухати в рідині.

Що таке лінійний полімер?

Лінійний полімер - це термопластичний полімер, який складається з довголанцюгових молекул. Тут мономерні одиниці мають кінцеві зв'язки, що нагадують намисто у намисті. Поліетилен є прикладом лінійного полімеру, де етиленові блоки діють як мономери. Іноді ці лінійні ланцюги мають розгалужену структуру. Як правило, лінійні та розгалужені ланцюги одного і того ж полімеру виявляють схожі властивості.

Малюнок 02: Поліетилен

Оскільки вони є термопластиками, тепло може пом’якшити лінійні полімери. Температура розм'якшення є унікальною особливістю лінійних полімерів. Температура розм'якшення каучуків або в'язких рідин нижче кімнатної температури, тоді як температура твердих, крихких або пластичних твердих речовин вище кімнатної температури. Більш того, лінійний полімер - це термопластичний полімер, який складається з довголанцюгових молекул. Тут мономерні одиниці мають кінцеві зв'язки, як бісер у намисті.

Поліетилен є прикладом лінійного полімеру, де етиленові блоки діють як мономери. Іноді ці лінійні ланцюги мають розгалужені візерунки. Як правило, лінійні та розгалужені ланцюги одного і того ж полімеру виявляють схожі властивості.

Яка різниця між зшитим полімером та лінійним полімером?

Поперечний зв'язаний полімер проти лінійного полімеру
Зшитий полімер складається з ланцюгів, які з'єднуються між собою низкою ковалентних зв’язків.	Лінійний полімер складається з мономерів, з'єднаних між собою в кінці, що нагадують намисто в намисті.
Термопластика
Термореактори та еластомери	Термопластика
Нагрівання полімерів
Не витримує повторних циклів нагріву	Витримує повторні цикли нагріву
Утилізація
Неможливо переробити (неможливо повторно)	Високо рециркульований (може бути перероблений / перероблений)
Тип зв’язку між молекулярною ланцюгом
Постійні первинні зв’язки	Тимчасові вторинні облігації
Приклади
фенолформальдегід, поліуретани, силікони, натуральний каучук, бутиловий каучук, хлоропреновий каучук	ацетали, акрили, акрилонітрил-бутадієн-стирол (ABS), поліаміди, полікарбонат, поліетилен

Підсумок - зшитий полімер проти лінійного полімеру

Коротше кажучи, існує дві категорії полімерів за їх структурою: лінійні полімери та зшиті полімери. Мономери лінійних полімерів мають кінцеві зв'язки, що нагадують намисто намиста. Отже, всі термопласти належать до лінійних полімерів і не мають постійних поперечних зв’язків між полімерними ланцюгами. Однак зшиті полімери мають постійні зв’язки між сусідніми полімерними ланцюгами. Всі еластомери та термореактиви належать до зшитих полімерів. Таким чином, це різниця між зшитим полімером та лінійним полімером.

Довідка:

1. Гровер, М. П. (2007). Основи сучасного виробництва: матеріали, процеси та системи. Джон Вілі та сини.
2. Алгер, М. (1996). Полімерний словник науки. Springer Science & Business Media.
3. Дайсон, Р. У. (Ред.). (1987). Спеціальні полімери. Blackie.

Надано зображення:

1. "Вулканізація POLYIsoprene V.2" Автор Юй - Власна робота (CC) 0 через Commons Wikimedia
2. “Поліетилен-повтор-2D” (загальнодоступний домен) через Commons Wikimedia