Galvenā atšķirība starp šķērssaistītu polimēru un lineāro polimēru ir tāda, ka lineāro polimēru monomēru vienībām ir saites no gala līdz galam, kas atgādina kaklarotas lodītes, turpretim šķērssaistītus polimērus veido ķēdes, kas ir savienotas. kopā ar virkni kovalento saišu, ko sauc par šķērssaistēm.
Polimēri ir savienojumi, kas sastāv no mazām atkārtotām vienībām, kas savienojas kopā, veidojot garas ķēdes molekulas. Polimēra atkārtojošās vienības vai celtniecības bloki ir monomēri. Polimērus var plaši iedalīt trīs daļās, pamatojoties uz to ķīmisko un termisko raksturu, proti; a) termoplastiskie polimēri, b) termoreaktīvie polimēri un c) elastomēri. Termoplastika ir plastmasa, kas siltuma ietekmē var mainīt formu. Atšķirībā no termoplastiem, termoreaktīvie materiāli nevar izturēt atkārtotus sildīšanas ciklus. Atšķirībā no diviem iepriekš minētajiem veidiem, elastomēri ir gumijas, kurām ir lieliskas elastības īpašības. Saskaņā ar struktūru ir trīs veidu polimēri kā lineāri, sazaroti un šķērssaistīti polimēri. Termoplastiskie polimēri ir lineāras molekulas, savukārt termoreaktīvie polimēri un elastomēri ir savstarpēji saistīti polimēri.
Kas ir šķērssaistīts polimērs?
Šķērssaistīts polimērs ir polimērs, kuram ir ķēdes, kas savienotas kopā ar kovalento saišu tīklu. Šķērssaites var būt īsas vai garas, bet lielākajā daļā polimēru šīs saites ir īsas. Termoreaktīvajiem elementiem un elastomēriem ir šķērssaites. Šķērssaistītu polimēru īpašības galvenokārt ir atkarīgas no šķērssavienojuma pakāpes. Precīzāk sakot, ja šķērssaistīšanas pakāpe ir zema, polimērs izturēsies kā nesašūts polimērs un uzrādīs mīkstinošu darbību. Tomēr, ja šķērssavienojuma pakāpe ir augsta, polimēra mīkstināšanas izturēšanās būs daudz grūtāka. Labs piemērs šķērssavienojuma izmantošanai, lai uzlabotu gumijas īpašības, ir vulkanizācijas process.
1. attēls: šķērssašūts poliizoprēns (vulkanizēts dabīgais kaučuks, kurā kā šķērssaistīšanas līdzeklis izmantots sērs)
Vulkanizācijas laikā, pievienojot vulkanizācijas līdzekļus, piemēram, sēru, metālu oksīdus utt., palielinās šķērssaites starp gumijas ķēdes molekulām. Un tādējādi uzlabo gumiju stiepes izturību un cietību. Daudzos gumijas izstrādājumu ražošanas procesos tiek izmantota vulkanizācija. Atšķirībā no gumijām, termoreaktīvie polimēri, piemēram, urīnvielas formaldehīds, šķērssavienojuma procesā kļūst par cietiem un trausliem materiāliem. Tas ir tāpēc, ka šķērssaistīšana padara polimēru ķīmiski nostiprinātu, un šī reakcija ir neatgriezeniska. Turklāt šķērssaistošo polimēru šķīdības parametrs mainās atkarībā no šķērssaistīšanas blīvuma. Ja polimēram ir zema šķērssavienojuma pakāpe, tam ir tendence šķidrumā uzbriest.
Kas ir lineārais polimērs?
Lineārais polimērs ir termoplastisks polimērs, kas sastāv no garas ķēdes molekulām. Šeit monomēru vienībām ir saites no gala līdz galam, kas atgādina krelles kaklarotā. Polietilēns ir lineāra polimēra piemērs, kurā etilēna vienības darbojas kā monomēri. Dažreiz šīm lineārajām ķēdēm ir sazarotas struktūras. Parasti viena un tā paša polimēra lineārām un sazarotām ķēdēm ir līdzīgas īpašības.
2. attēls: polietilēns
Tā kā tie ir termoplasti, siltums var mīkstināt lineāros polimērus. Mīkstināšanas temperatūra ir unikāla lineāro polimēru iezīme. Gumijas vai viskozu šķidrumu mīkstināšanas temperatūra ir zemāka par istabas temperatūru, savukārt cietām, trauslām cietām vielām vai kaļamām cietām vielām ir augstāka par istabas temperatūru. Turklāt lineārais polimērs ir termoplastisks polimērs, kas sastāv no garas ķēdes molekulām. Šeit monomēru vienībām ir saites no gala līdz galam, piemēram, krelles kaklarotā.
Polietilēns ir lineāra polimēra piemērs, kurā etilēna vienības darbojas kā monomēri. Dažreiz šīm lineārajām ķēdēm ir sazaroti raksti. Parasti viena un tā paša polimēra lineārām un sazarotām ķēdēm ir līdzīgas īpašības.
Kāda ir atšķirība starp šķērssaistītu polimēru un lineāro polimēru?
Šķērssaistīts polimērs pret lineāro polimēru |
|
| Šķērsšūtu polimēru veido ķēdes, kas ir savienotas kopā ar virkni kovalentu saišu. | Lineārais polimērs sastāv no monomēriem, kas savienoti kopā no gala līdz galam, atgādinot krelles kaklarotā. |
| Termoplastika | |
| Termoreaktīvi un elastomēri | Termoplastika |
| Polimēru sildīšana | |
| Nevar izturēt atkārtotus sildīšanas ciklus | Var izturēt atkārtotus sildīšanas ciklus |
| Pārstrādājamība | |
| Nevar pārstrādāt (nevar pārveidot) | Ļoti pārstrādājams (var pārveidot/pārveidot) |
| Saites veids starp molekulāro ķēdi | |
| Pastāvīgās primārās obligācijas | Pagaidu sekundārās obligācijas |
| Piemēri | |
| fenolformaldehīds, poliuretāni, silikoni, dabīgā kaučuka, butilgumija, hloroprēna gumija | acetāli, akrili, akrilnitrila-butadiēna-stirols (ABS), poliamīdi, polikarbonāts, polietilēns |
Kopsavilkums - šķērssaistīts polimērs pret lineāro polimēru
Īsumā ir divas polimēru kategorijas, pamatojoties uz to struktūru: lineāri polimēri un šķērssaistīti polimēri. Lineāro polimēru monomēriem ir saites no gala līdz galam, kas atgādina kaklarotas krelles. Tādējādi visas termoplastmasas pieder pie lineāriem polimēriem, un tām nav pastāvīgu šķērssavienojumu starp polimēru ķēdēm. Tomēr šķērssaistītiem polimēriem ir pastāvīgas saites starp blakus esošajām polimēru ķēdēm. Visi elastomēri un termoreaktīvi pieder pie šķērssaistītiem polimēriem. Tādējādi šī ir atšķirība starp šķērssaistītu polimēru un lineāro polimēru.
