Galvenā atšķirība - amorfie un kristāliskie polimēri
Vārdu “polimērs” var definēt kā materiālu, kas izgatavots no liela skaita atkārtotu vienību, kas ir savstarpēji saistītas ar ķīmisku saiti. Viena polimēra molekula var saturēt miljoniem mazu molekulu vai atkārtotu vienību, ko sauc par monomēriem. Polimēri ir ļoti lielas molekulas ar augstu molekulmasu. Monomēriem jābūt ar dubultsaiti vai vismaz divām funkcionālajām grupām, lai tie būtu sakārtoti kā polimērs. Šī dubultā saite vai divas funkcionālās grupas palīdz monomēram piesaistīt vēl divus monomērus, un šiem pievienotajiem monomēriem ir arī funkcionālās grupas, lai piesaistītu vairāk monomēru. Tādā veidā tiek izgatavots polimērs, un šo procesu sauc par polimerizāciju. Polimerizācijas rezultāts ir makromolekula vai polimēra ķēde. Šīs polimēru ķēdes var sakārtot dažādos veidos, lai izveidotu polimēra molekulāro struktūru. Izkārtojums var būt amorfs vai kristālisks. Galvenā atšķirība starp amorfajiem un kristāliskajiem polimēriem ir to molekulārais izvietojums. Amorfajiem polimēriem nav īpaša izkārtojuma vai modeļa, turpretim kristāliskajiem polimēriem ir labi sakārtotas molekulārās struktūras.
Kas ir polimēru molekulārās struktūras
Ir svarīgi zināt dažus faktus par polimēru molekulāro struktūru, pirms lasīt tālāk par atšķirību starp amorfiem un kristāliskiem polimēriem. Polimēru ķēdes var sakārtot trīs veidos, kas pazīstami kā sindiotaktiskais, izotaktiskais vai ataktiskais veids. Sindiotaktiskais nozīmē, ka polimēru ķēdes sānu grupas ir sakārtotas alternatīvi. Izotaktiskā izkārtojumā sānu grupas atrodas vienā pusē. Bet ataktiskais izvietojums parāda nejaušu sānu grupu izvietojumu pa polimēru ķēdi.
Kas ir amorfs polimērs?
Amorfā polimēra molekulārajā struktūrā nav sakārtota modeļa. Amorfie polimēri ir izgatavoti galvenokārt no ataktiskām polimēru ķēdēm. Tas izraisa kristāliskuma trūkumu. Tāpēc tā ir vāja struktūra. Tā kā amorfajos polimēros nav kristāliskuma pakāpes vai kristāliskuma nav, tiem ir zems blīvums salīdzinājumā ar kristāliskajiem polimēriem. Tāpēc ķīmiskā izturība ir zema un caurspīdīga. Starp polimēru ķēdēm ir vājas pievilcības, jo tām nav rakstainas struktūras.
Amorfo polimēru piemēri ir polietilēns, PVC utt. Kristalitātes pakāpi ietekmē polimerizācijas un ražošanas process. Amorfiem polimēriem var būt kristāliskums, veidojoties kristalītiem vai sakārtotiem laukumiem. Tie ir mīkstāki un mazāk izturīgi pret šķīdinātāja iekļūšanu.
Kas ir kristāliskais polimērs?
Kristāliskā struktūra parāda regulāru polimēru molekulu sastāvu. Kristāliskiem polimēriem ir sakārtota struktūra, kas sastāv no sindiotaktiskām un izotaktiskām polimēru ķēdēm. Šīs sakārtotās struktūras dēļ polimērs kļūst caurspīdīgs. Starp molekulām pastāv arī spēcīgi pievilkšanās spēki. Tādējādi tas ir ķīmiski izturīgs un tam ir augsts blīvums salīdzinājumā ar amorfajiem polimēriem. Lai gan kristāliskie polimēri ir labi sakārtoti, var būt arī amorfas zonas. Tāpēc šos polimērus sauc par puskristāliskiem materiāliem.
Plastmasas materiāliem, piemēram, neilonam un citiem poliamīdiem, ir kristalizētas struktūras. Citi piemēri ietver lineāro polietilēnu, PET (polietilēntereftalātu), polipropilēnu utt. Tās ir stingras struktūras, un tās mazāk ietekmē šķīdinātāja iespiešanās.
Attēls 01: Molekulārās ķēdes amorfos un puskristāliskos polimēros
Kāda ir atšķirība starp amorfajiem polimēriem un kristāliskajiem polimēriem?
Amorfie pret kristāliskajiem polimēriem |
|
| Amorfie polimēri ir polimēri, kuru molekulārajā struktūrā nav sakārtota rakstura. | Kristāliski polimēri ir polimēri, kuriem ir labi sakārtota struktūra. |
| Morfoloģija | |
| Amorfie polimēri ir izgatavoti no ataktiskām polimēru ķēdēm. | Kristāliskie polimēri ir izgatavoti no sindiotaktiskām un izotaktiskām polimēru ķēdēm. |
| Pievilkšanas spēki | |
| Amorfajiem polimēriem ir vāji pievilkšanās spēki starp polimēru ķēdēm. | Kristāliskiem polimēriem ir spēcīgs pievilkšanās spēks starp polimēru ķēdēm. |
| Blīvums | |
| Amorfajiem polimēriem ir zems blīvums. | Kristāliskiem polimēriem ir augsts blīvums. |
| Ķīmiskā izturība | |
| Amorfajiem polimēriem ir zema ķīmiskā izturība. | Kristāliskiem polimēriem ir augsta ķīmiskā izturība. |
| Polimēru ķēdes | |
| Polimēru ķēdes amorfos polimēros ir sakārtotas ataktiski. | Kristāliskos polimēros polimēru ķēdes ir sakārtotas sindiotaktiski un izotaktiski. |
| Izskats | |
| Amorfie polimēri ir caurspīdīgi. | Kristāliski polimēri ir caurspīdīgi |
Kopsavilkums - amorfie polimēri pret kristāliskajiem polimēriem
Visiem polimēriem ir zināma kristāliskuma pakāpe, kas ir galvenā atšķirība starp amorfajiem un kristāliskajiem polimēriem. Amorfajiem polimēriem ir zema kristāliskuma pakāpe, savukārt kristāliskajiem polimēriem ir augsta kristāliskuma pakāpe. Polimēra fizikālās un ķīmiskās īpašības būs atkarīgas no kristāliskuma pakāpes.
