Ključna razlika između fizičkog i hemijskog umrežavanja je u tome što se fizičke unakrsne veze javljaju kroz slabe interakcije, dok se hemijske unakrsne veze formiraju kroz kovalentno povezivanje.
Formiranje poprečne veze je vezivanje jednog polimernog lanca za drugi. Ova veza se može formirati na jedan od dva načina: fizička i hemijska metoda koja uključuje ionske veze i kovalentne veze, respektivno.
Šta je fizičko unakrsno povezivanje?
Fizičko umrežavanje je formiranje veze između polimernih lanaca kroz slabe interakcije. U većini slučajeva, ove interakcije imaju tendenciju da budu jonske veze. Npr. natrijum alginat gelovi formiraju jonske veze nakon izlaganja jonima kalcijuma. Ovo unakrsno povezivanje uključuje formiranje mostova između alginatnih lanaca. Drugi uobičajeni primjer uključuje dodavanje boraksa polivinil alkoholu, koji formira vodikove veze (slabe interakcijske sile) između borne kiseline i alkoholnih grupa polimera. Neki primjeri supstanci koje se mogu podvrgnuti fizičkom unakrsnom povezivanju uključuju želatinu, kolagen, agarozu i agar-agar.
Generalno, fizičke poprečne veze nisu relativno stabilne mehanički i termički. Postoji klasa polimera poznatih kao termoplastični elastomeri koji se oslanjaju na fizičko umrežavanje u svojoj mikrostrukturi. Ovo unakrsno povezivanje daje stabilnost materijala, tako da su široko korisni u aplikacijama bez guma, npr. staze za motorne sanke i kateteri za medicinsku upotrebu. To je zato što je fizičko unakrsno povezivanje često reverzibilno i možemo ga reformisati primjenom topline.
Šta je hemijsko unakrsno povezivanje?
Kemijsko umrežavanje je formiranje veze između polimernih lanaca putem kovalentnih hemijskih veza. Ove poprečne veze nastaju hemijskim reakcijama koje se mogu pokrenuti toplotom, pritiskom, promjenom pH ili zračenjem.
Na primer, hemijsko umrežavanje se dešava kada se nepolimerizovana ili delimično polimerizovana smola pomeša sa specifičnim hemikalijama koje se nazivaju reagensi za umrežavanje. Ovo rezultira hemijskom reakcijom koja formira poprečne veze. Štaviše, možemo inducirati ovo unakrsno povezivanje u materijalima koji su obično termoplastični. To je kroz izlaganje izvoru zračenja kao što je izlaganje snopu elektrona, gama zračenje ili ultraljubičasto zračenje. Npr. možemo koristiti obradu elektronskim snopom za umrežavanje C tipa umreženog polietilena.
Slika 01: Struktura vulkanizirane gume
Vulkanizacija je još jedna vrsta unakrsnog povezivanja koja je hemijski proces. Može promijeniti gumu u tvrdi, izdržljiv materijal koji se povezuje s gumama za automobile i bicikle. Ovaj korak se zove sumporno očvršćavanje. To je spor proces koji se može ubrzati upotrebom akceleratora.
Koja je razlika između fizičkog i hemijskog umrežavanja?
U hemiji i biohemiji, unakrsno povezivanje je proces formiranja veza između polimernih lanaca. Ključna razlika između fizičkog i hemijskog umrežavanja je u tome što se fizičke poprečne veze javljaju kroz slabe interakcije, dok se hemijske unakrsne veze formiraju kroz kovalentno povezivanje. Osim toga, termoplastični elastomeri podliježu fizičkom umrežavanju, dok termoreaktivni polimeri prolaze kroz kemijsko umrežavanje. Osim toga, fizičko umrežavanje ima malu izdržljivost, dok kemijsko umrežavanje ima visoku izdržljivost. Druga razlika između fizičkog i hemijskog umrežavanja je ta što je fizičko umrežavanje slabije od hemijskog umrežavanja.
Infografika ispod navodi razlike između fizičkog i hemijskog umrežavanja u obliku tabele.
Sažetak – fizičko vs hemijsko unakrsno povezivanje
Izraz unakrsno povezivanje je uobičajen u hemiji i biologiji. Ključna razlika između fizičkog i hemijskog umrežavanja je u tome što se fizičke poprečne veze javljaju kroz slabe interakcije, dok se hemijske unakrsne veze formiraju kovalentnim povezivanjem.
