A legfontosabb különbség a fizikai és kémiai térhálósítás között az, hogy a fizikai keresztkötések gyenge kölcsönhatások révén jönnek létre, míg a kémiai keresztkötések kovalens kötés révén jönnek létre.
A keresztkötések kialakulása az egyik polimer láncnak a másikhoz való kötődése. Ez a kapcsolat kétféleképpen jöhet létre: fizikai és kémiai módszerrel, amely ionos kötéseket, illetve kovalens kötéseket foglal magában.
Mi az a fizikai keresztkötés?
A fizikai térhálósítás gyenge kölcsönhatások révén kötés kialakulása a polimer láncok között. A legtöbb esetben ezek a kölcsönhatások ionos kötések. Például. A nátrium-alginát gélek ionos kötéseket képeznek a kalciumionokkal való érintkezés során. Ez a keresztkötés magában foglalja az alginátláncok közötti hídképzést. Egy másik gyakori példa a bórax polivinil-alkoholhoz való hozzáadása, amely hidrogénkötéseket (gyenge kölcsönhatási erőket) hoz létre a bórsav és a polimer alkoholcsoportjai között. Néhány példa azokra az anyagokra, amelyek fizikai keresztkötéseken mennek keresztül: a zselatin, a kollagén, az agaróz és az agar-agar.
A fizikai keresztkötések mechanikailag és termikusan általában nem viszonylag stabilak. A polimereknek van egy olyan osztálya, amelyet hőre lágyuló elasztomereknek neveznek, és amelyek mikroszerkezetükben általában fizikai térhálósodásra támaszkodnak. Ez a térhálósítás biztosítja az anyag stabilitását, így széles körben használhatók nem abroncsos alkalmazásokban, pl. motoros szánpályák és katéterek gyógyászati használatra. Ennek az az oka, hogy a fizikai keresztkötés gyakran reverzibilis, és hő alkalmazásával megreformálhatjuk.
Mi az a kémiai keresztkötés?
A kémiai térhálósítás a polimer láncok közötti kötés kialakítása kovalens kémiai kötéseken keresztül. Ezek a keresztkötések kémiai reakciók révén jönnek létre, amelyek hővel, nyomással, pH-változással vagy besugárzással indíthatók el.
Például a kémiai térhálósodás akkor következik be, amikor egy nem polimerizált vagy részben polimerizált gyantát speciális vegyszerekkel, úgynevezett térhálósító reagensekkel kevernek össze. Ez kémiai reakciót eredményez, amely keresztkötéseket képez. Ezenkívül ezt a térhálósodást előidézhetjük olyan anyagokban, amelyek általában hőre lágyulóak. Ez egy sugárforrásnak való kitettség, például elektronsugár-expozíció, gamma-sugárzás vagy ultraibolya sugárzás. Például. elektronsugaras feldolgozást használhatunk a C típusú térhálósított polietilén térhálósításához.
01. ábra: Vulkanizált gumi szerkezete
A vulkanizálás a keresztkötések másik típusa, amely kémiai folyamat. A gumit kemény, tartós anyaggá változtathatja, amely az autó- és kerékpárabroncsokhoz kapcsolódik. Ezt a lépést kénkezelésnek nevezik. Ez egy lassú folyamat, amely gyorsítókkal felgyorsítható.
Mi a különbség a fizikai és kémiai keresztkötések között?
A kémiában és a biokémiában a térhálósodás a polimerláncok közötti kötések kialakulásának folyamata. A legfontosabb különbség a fizikai és kémiai térhálósodás között az, hogy a fizikai keresztkötések gyenge kölcsönhatásokon keresztül jönnek létre, míg a kémiai keresztkötések kovalens kötésen keresztül jönnek létre. Ezenkívül a hőre lágyuló elasztomerek fizikai térhálósodáson mennek keresztül, míg a hőre keményedő polimerek kémiai térhálósításon. Ezenkívül a fizikai térhálósítás tartóssága alacsony, míg a kémiai térhálósítás tartóssága nagy. Egy másik különbség a fizikai és kémiai térhálósítás között az, hogy a fizikai térhálósodás gyengébb, mint a kémiai térhálósítás.
Az alábbi infografika táblázatos formában sorolja fel a fizikai és kémiai keresztkötések közötti különbségeket.
Összefoglaló – Fizikai és kémiai keresztkötések
A keresztkötés kifejezés gyakori a kémiában és a biológiában. A legfontosabb különbség a fizikai és a kémiai térhálósítás között az, hogy a fizikai keresztkötések gyenge kölcsönhatásokon keresztül jönnek létre, míg a kémiai keresztkötések kovalens kötés révén jönnek létre.
