Forskel mellem tværbundet polymer og lineær polymer

Den vigtigste forskel mellem tværbundet polymer og lineær polymer er, at monomerenheder af lineære polymerer har ende-til-ende-forbindelser, der ligner perlerne i et halskæde, hvorimod tværbundne polymerer består af kæder, der er forbundet med en række kovalente bindinger, kaldet tværbindinger.

Polymerer er forbindelserne, der består af små gentagne enheder, der forbinder hinanden til dannelse af langkædede molekyler. De gentagne enheder eller byggestenene i en polymer er monomerer. Polymerer kan bredt klassificeres i tre dele baseret på deres kemiske og termiske karakter, nemlig; (a) termoplastiske polymerer, (b) termohærdende polymerer og (c) elastomerer. Termoplast er plast, der kan ændre form under anvendelse af varme. I modsætning til termoplast kan termohærdninger ikke tolerere gentagne opvarmningscyklusser. Elastomerer er gummierne, der udviser fremragende elastiske egenskaber, i modsætning til de to ovennævnte typer. I henhold til strukturen er der tre typer polymerer som lineære, forgrenede og tværbundne polymerer. Termoplastiske polymerer er lineære molekyler, hvorimod termosæt og elastomerer er tværbundne polymerer.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er en tværbundet polymer 
3. Hvad er en lineær polymer
4. Sammenligning side ved side - tværbundet polymer vs lineær polymer i tabelform
5. Resume

Hvad er en tværbundet polymer?

En tværbundet polymer er en polymer, der har kæder bundet sammen af ​​et netværk af kovalente bindinger. Tværbindinger kan være korte eller lange, men i de fleste af polymererne er disse bindinger korte. Termohærdere og elastomerer har tværbindinger. Egenskaberne ved tværbundne polymerer afhænger hovedsageligt af graden af ​​tværbinding. For at være specifik, hvis graden af ​​tværbinding er lav, vil polymeren opføre sig som en ikke tværbundet polymer og udvise blødgørende opførsel. Hvis graden af ​​tværbinding imidlertid er høj, vil polymerens blødgøringsadfærd være meget sværere. Et godt eksempel på anvendelse af tværbinding til forbedring af gummiernes egenskaber er vulkaniseringsprocessen.

Figur 1: Tværbundet polyisopren (vulkaniseret naturgummi ved anvendelse af svovl som tværbindingsmiddel)

Under vulkanisering øger tilsætning af vulkaniseringsmidler, såsom svovl, metaloxider osv. Tværbindingerne mellem gummikædemolekyler. Og dermed forbedrer trækstyrken og hårdheden af ​​gummier. Mange fremstillingsprocesser af gummiprodukter bruger vulkanisering. I modsætning til gummi bliver termohærdede polymerer som urinstofformaldehyd hårde og sprøde materialer under tværbindingsprocessen. Det skyldes, at tværbinding gør polymeren kemisk sat, og denne reaktion er irreversibel. Endvidere varierer opløselighedsparameteren for tværbindingspolymererne med tværbindingsdensiteten. Hvis en polymer har en lav grad af tværbinding, vil den have en tendens til at kvælde i væsken.

Hvad er en lineær polymer?

En lineær polymer er en termoplastisk polymer, der består af langkædede molekyler. Her har monomerenhederne ende-til-ende-forbindelser, der ligner perler i et halskæde. Polyethylen er et eksempel på en lineær polymer, hvor ethylenheder fungerer som monomerer. Undertiden har disse lineære kæder forgrenede strukturer. Generelt udviser lineære og forgrenede strukturer af den samme polymer lignende egenskaber.

Figur 02: Polyethylen

Da de er termoplast, kan varme blødgøre lineære polymerer. Blødgøringstemperaturen er et unikt træk ved lineære polymerer. Blødgøringstemperaturen for gummier eller viskøse væsker er under stuetemperatur, medens temperaturen for hårde, sprøde faste stoffer eller duktile faste stoffer er over stuetemperatur. Derudover er en lineær polymer en termoplastisk polymer, der består af langkædede molekyler. Her har monomerenhederne ende-til-ende led, som perler i en halskæde.

Polyethylen er et eksempel på en lineær polymer, hvor ethylenheder fungerer som monomerer. Undertiden har disse lineære kæder forgrenede mønstre. Generelt udviser lineære og forgrenede strukturer af den samme polymer lignende egenskaber.

Hvad er forskellen mellem tværbundet polymer og lineær polymer?

Tværbundet polymer vs lineær polymer
Tværbundet polymer består af kæder, der er forbundet med en række kovalente bindinger.	Lineær polymer består af monomerer, der er sammenføjet ende til ende, der ligner perlerne i et halskæde.
termoplast
Termosæt og elastomerer	termoplast
Opvarmning af polymerer
Kan ikke tolerere gentagne opvarmningscyklusser	Tåler gentagne opvarmningscyklusser
genanvendelighed
Kan ikke genanvendes (kan ikke genudfoldes)	Meget genanvendelig (kan omfoldes / omformes)
Type binding mellem molekylær kæde
Permanente primære obligationer	Midlertidige sekundære obligationer
eksempler
phenol-formaldehyd, polyurethaner, siliconer, naturgummi, butylgummi, kloroprengummi	acetaler, acryl, acrylonitril-butadien-styren (ABS), polyamider, polycarbonat, polyethylen

Resume - tværbundet polymer vs lineær polymer

I korte træk er der to kategorier af polymerer baseret på deres struktur: lineære polymerer og tværbundne polymerer. Monomerer af lineære polymerer har ende-til-ende led, der ligner perler af en halskæde. Derfor hører alle termoplastmaterialer til lineære polymerer og har ingen permanente tværbindinger mellem polymerkæder. Tværbundne polymerer har imidlertid permanente bindinger mellem tilstødende polymerkæder. Alle elastomerer og termosæt hører til tværbundne polymerer. Dette er således forskellen mellem tværbundet polymer og lineær polymer.

Reference:

1. Groover, M. P. (2007). Grundlæggende elementer i moderne fremstilling: materialeprocesser og systemer. John Wiley & Sons.
2. Alger, M. (1996). Polymer science ordbog. Springer Science & Business Media.
3. Dyson, R. W. (red.). (1987). Specialpolymerer. Blackie.

Billede høflighed:

1. “Vulcanization of POLYIsoprene V.2” Af Jü - Eget arbejde (CC) 0 via Commons Wikimedia
2. "Polyethylen-gentagelse-2D" (Public Domain) via Commons Wikimedia