Ključna razlika između umreženog polimera i linearnog polimera je u tome što monomerne jedinice linearnih polimera imaju veze od kraja do kraja, koje podsjećaju na perle u ogrlici, dok se umreženi polimeri sastoje od lanaca koji su spojeni zajedno nizom kovalentnih veza, nazvanih unakrsne veze.
Polimeri su jedinjenja koja se sastoje od malih ponavljajućih jedinica koje se povezuju kako bi formirale dugolančane molekule. Jedinice koje se ponavljaju ili gradivni blokovi polimera su monomeri. Polimeri se mogu široko klasifikovati u tri dela na osnovu njihove hemijske i termičke prirode, naime; (a) termoplastični polimeri, (b) termoreaktivni polimeri i (c) elastomeri. Termoplastika je plastika koja može promijeniti oblik pod utjecajem topline. Za razliku od termoplasta, termoset ne tolerira ponavljane cikluse zagrijavanja. Elastomeri su gume koje pokazuju izvrsna elastična svojstva, za razliku od dvije gore navedene vrste. Prema strukturi, razlikuju se tri vrste polimera kao linearni, razgranati i umreženi polimeri. Termoplastični polimeri su linearne molekule, dok su termoreaktivni i elastomeri umreženi polimeri.
Šta je umreženi polimer?
Ukršteni polimer je polimer koji ima lance povezane mrežom kovalentnih veza. Poprečne veze mogu biti kratke ili dugačke, ali u većini polimera ove veze su kratke. Termoset i elastomeri imaju poprečne veze. Svojstva umreženih polimera uglavnom zavise od stepena umrežavanja. Da budemo precizni, ako je stepen umrežavanja nizak, polimer će se ponašati kao ne-povezani polimer i pokazivati ponašanje omekšavanja. Međutim, ako je stepen umrežavanja visok, ponašanje polimera pri omekšavanju će biti mnogo teže. Dobar primjer korištenja unakrsnog povezivanja za poboljšanje svojstava gume je proces vulkanizacije.
Slika 1: Umreženi poliizopren (vulkanizirana prirodna guma koja koristi sumpor kao sredstvo za umrežavanje)
Tokom vulkanizacije, dodavanjem sredstava za vulkanizaciju kao što su sumpor, metalni oksidi, itd., povećavaju se poprečne veze između molekula gumenog lanca. I na taj način poboljšava vlačnu čvrstoću i tvrdoću gume. Mnogi procesi proizvodnje gumenih proizvoda koriste vulkanizaciju. Za razliku od gume, termoreaktivni polimeri kao što je urea formaldehid postaju tvrdi i lomljivi materijali tokom procesa umrežavanja. To je zato što umrežavanje čini polimer hemijskim vezanim, a ova reakcija je nepovratna. Nadalje, parametar rastvorljivosti umreženih polimera varira u zavisnosti od gustine umrežavanja. Ako polimer ima nizak stepen umrežavanja, on će nabubriti u tečnosti.
Šta je linearni polimer?
Linearni polimer je termoplastični polimer koji se sastoji od dugolančanih molekula. Ovdje monomerne jedinice imaju veze od kraja do kraja, koje nalikuju perlama u ogrlici. Polietilen je primjer linearnog polimera gdje jedinice etilena djeluju kao monomeri. Ponekad ovi linearni lanci imaju razgranate strukture. Generalno, linearne i razgranate strukture istog polimera pokazuju slična svojstva.
Slika 02: Polietilen
Pošto su termoplasti, toplota može omekšati linearne polimere. Temperatura omekšavanja je jedinstvena karakteristika linearnih polimera. Temperatura omekšavanja gume ili viskoznih fluida je ispod sobne temperature, dok je temperatura tvrdih, krhkih ili duktilnih čvrstih materija iznad sobne temperature. Štaviše, linearni polimer je termoplastični polimer koji se sastoji od dugolančanih molekula. Ovdje monomerne jedinice imaju veze od kraja do kraja, poput perli u ogrlici.
Polietilen je primjer linearnog polimera gdje jedinice etilena djeluju kao monomeri. Ponekad ovi linearni lanci imaju razgranate šare. Generalno, linearne i razgranate strukture istog polimera pokazuju slična svojstva.
Koja je razlika između umreženog polimera i linearnog polimera?
Unakrsno povezani polimer vs linearni polimer |
|
| Unakrsno povezani polimer se sastoji od lanaca koji su spojeni nizom kovalentnih veza. | Linearni polimer se sastoji od monomera spojenih s kraja na kraj, nalik na perle u ogrlici. |
| Termoplastika | |
| Termoset i elastomeri | Termoplastika |
| Zagrijavanje polimera | |
| Ne mogu tolerirati ponovljene cikluse grijanja | Može tolerirati ponovljene cikluse grijanja |
| Reciklabilnost | |
| Ne može se reciklirati (ne može se preoblikovati) | Veliko reciklirati (može se preoblikovati/preoblikovati) |
| Vrsta veze između molekularnog lanca | |
| Trajne primarne obveznice | Privremene sekundarne obveznice |
| Primjeri | |
| fenol-formaldehid, poliuretani, silikoni, prirodna guma, butil guma, hloroprenska guma | acetali, akrili, akrilonitril-butadien-stiren (ABS), poliamidi, polikarbonat, polietilen |
Sažetak – umreženi polimer vs linearni polimer
Ukratko, postoje dvije kategorije polimera na osnovu njihove strukture: linearni polimeri i umreženi polimeri. Monomeri linearnih polimera imaju veze od kraja do kraja, koje podsjećaju na perle ogrlice. Dakle, svi termoplasti pripadaju linearnim polimerima i nemaju trajne poprečne veze između polimernih lanaca. Međutim, umreženi polimeri imaju trajne veze između susjednih polimernih lanaca. Svi elastomeri i termoreaktivni materijali pripadaju umreženim polimerima. Dakle, ovo je razlika između umreženog polimera i linearnog polimera.
