Ordet "polymer" kan defineres som et materiale lavet af et stort antal gentagne enheder, som er knyttet til hinanden gennem kemisk binding. Et enkelt polymermolekyle kan indeholde millioner af små molekyler eller gentagne enheder, der kaldes monomerer. Polymerer er meget store molekyler med høje molekylvægte. Monomerer bør have en dobbeltbinding eller mindst to funktionelle grupper for at være arrangeret som en polymer. Denne dobbeltbinding eller to funktionelle grupper hjælper monomeren med at binde to yderligere monomerer, og disse bundne monomerer har også funktionelle grupper til at tiltrække flere monomerer. En polymer fremstilles på denne måde, og denne proces kaldes polymerisation. Resultatet af polymerisation er en makromolekyle eller en polymerkæde. Disse polymerkæder kan arrangeres på forskellige måder til at fremstille molekylstrukturen af en polymer. Arrangementet kan være amorft eller krystallinsk. Den største forskel mellem amorfe og krystallinske polymerer er deres molekylære arrangement. Amorfe polymerer har ingen særlig indretning eller et mønster, hvorimod krystallinske polymerer er godt arrangerede molekylære strukturer.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er molekylstrukturer af polymerer
3. Hvad er amorfe polymerer
4. Hvad er krystallinske polymerer
5. Sammenligning side ved side - Amorf vs krystallinske polymerer
6. Resume
Det er vigtigt at kende nogle fakta om molekylstrukturen af polymerer, inden du læser yderligere om forskellen mellem amorfe og krystallinske polymerer. Polymerkæder kan arrangeres på tre måder, der er kendt som syndiotaktisk, isotaktisk eller ataktiske måde. Syndiotaktisk betyder, at sidegrupperne i polymerkæden er arrangeret alternativt. I isotaktisk arrangement er sidegrupper placeret på samme side. Men ataktisk arrangement viser et tilfældigt arrangement af sidegrupper langs polymerkæden.
En amorf polymer har ikke et organiseret mønster i dens molekylstruktur. Amorfe polymerer fremstilles hovedsageligt af ataktiske polymerkæder. Dette forårsager fravær af krystallinitet. Derfor er det en svag struktur. Da graden af krystallinitet er fraværende, eller krystalliniteten er fraværende, er amorfe polymerer, de har en lav densitet sammenlignet med krystallinske polymerer. Derfor er kemisk resistens lav og gennemsigtig. Der er svage attraktioner mellem polymerkæder på grund af fraværet af en mønsterstruktur.
Eksempler på amorfe polymerer inkluderer polyethylen, PVC osv. Graden af krystallinitet påvirkes af polymerisations- og produktionsprocessen. Amorfe polymerer kan have krystallinitet med dannelsen af krystallitter eller ordnede områder. Disse er blødere og er mindre resistente over for opløsningsmiddelindtrængning.
Krystallinsk struktur viser en regelmæssig line-up polymermolekyl. Krystallinske polymerer har en ordnet struktur, der er fremstillet af syndiotaktiske og isotaktiske polymerkæder. Denne ordnede struktur får polymeren til at blive gennemskinnelig. Der er også stærke tiltrækningskræfter mellem molekyler. Derfor er den kemisk resistent og har en høj densitet sammenlignet med amorfe polymerer. Selvom krystallinske polymerer er velordnede, kan der også være amorfe områder. Derfor kaldes disse polymerer semikrystallinsk materialer.
Plastmateriale, såsom nylon og andre polyamider, har krystalliserede strukturer. Andre eksempler inkluderer lineær polyethylen, PET (polyethylenterephthalat), polypropylen osv. Disse er stive strukturer og påvirkes mindre af opløsningsmiddelindtrængning.
Figur 01: Molekylkæder i amorfe og halvkrystallinske polymerer
Amorfe vs krystallinske polymerer | |
Amorfe polymerer er polymerer, der ikke har nogen ordnet mønster i dens molekylstruktur. | Krystallinske polymerer er polymerer, der har en velorganiseret struktur. |
Morfologi | |
Amorfe polymerer er fremstillet af ataktiske polymerkæder. | Krystallinske polymerer er fremstillet af syndiotaktiske og isotaktiske polymerkæder. |
Tiltrækningskræfter | |
Amorfe polymerer har svage tiltrækningskræfter mellem polymerkæder. | Krystallinske polymerer har stærke tiltrækningskræfter mellem polymerkæder. |
Massefylde | |
Amorfe polymerer har en lav densitet. | Krystallinske polymerer har en høj densitet. |
Kemisk modstand | |
Amorfe polymerer har en lav kemisk resistens. | Krystallinske polymerer har en høj kemisk resistens. |
Polymer kæder | |
Polymerkæder er arrangeret på en ataktisk måde i amorfe polymerer. | Polymerkæder er arrangeret på en syndiotaktisk og isotaktisk måde i krystallinske polymerer. |
Udseende | |
Amorfe polymerer er gennemsigtige. | Krystallinske polymerer er gennemskinnelige |
Alle polymerer har en vis krystallinitet, som er den største forskel mellem amorfe og krystallinske polymerer. Amorfe polymerer har en lav grad af krystallinitet, hvorimod krystallinske polymerer har en høj grad af krystallinitet. De fysiske og kemiske egenskaber af en polymer afhænger af krystallinitetsgraden.
Reference:
1. "Typer af polymerer." Grupper for kemisk uddannelse. Purdue University, n.d. Web. 25 maj 2017. <>
2. "Det grundlæggende: Polymerdefinition og egenskaber." American Chemistry Council. N.p., n.d. Web. 25 maj 2017. <>
3. Chanda, M., 2000. Avanceret polymerkemi. 2. udgave New York: Marcel Dekker
Billede høflighed:
1. ”Polymerketten - amorph und kristallinEN” Af Polymerketten _-_ amorph_und_kristallin.svg: Rainer Ziel.Original uploader var Salino01 på de.wikipediaderivative arbejde: Materialscientist (tale) - Polymerketten _-_ amorph_und_kristallin.svg via Commons Wikimedia