Fő különbség – amorf vs kristályos polimerek
A „polimer” szót nagyszámú ismétlődő egységből álló anyagként határozhatjuk meg, amelyek kémiai kötéssel kapcsolódnak egymáshoz. Egyetlen polimer molekula több millió kis molekulát vagy ismétlődő egységet tartalmazhat, amelyeket monomereknek nevezünk. A polimerek nagyon nagy molekulák, nagy molekulatömeggel. A monomereknek kettős kötéssel vagy legalább két funkciós csoporttal kell rendelkezniük ahhoz, hogy polimerként legyenek elrendezve. Ez a kettős kötés vagy két funkciós csoport segíti a monomert abban, hogy további két monomert kapcsolódjon, és ezeknek a kapcsolódó monomereknek is vannak funkciós csoportjai, amelyek több monomert vonzanak magukhoz. Ily módon polimert állítanak elő, és ezt a folyamatot polimerizációnak nevezik. A polimerizáció eredménye egy makromolekula vagy egy polimer lánc. Ezek a polimer láncok különböző módon rendezhetők el a polimer molekulaszerkezetének kialakítása érdekében. Az elrendezés lehet amorf vagy kristályos. A fő különbség az amorf és a kristályos polimerek között a molekuláris elrendezésük. Az amorf polimereknek nincs különösebb elrendezése vagy mintázata, míg a kristályos polimerek jól elrendezett molekulaszerkezetek.
Mi a polimerek molekuláris szerkezete
Fontos tudni néhány tényt a polimerek molekulaszerkezetéről, mielőtt tovább olvasnánk az amorf és kristályos polimerek közötti különbségről. A polimerláncok háromféleképpen rendezhetők el, ezek szindiotaktikus, izotaktikus vagy ataktikus módon. A szindiotaktikus kifejezés azt jelenti, hogy a polimerlánc oldalcsoportjai felváltva vannak elrendezve. Izotaktikus elrendezésben az oldalcsoportok ugyanazon az oldalon helyezkednek el. De az ataktikus elrendezés az oldalcsoportok véletlenszerű elrendezését mutatja a polimerlánc mentén.
Mi az amorf polimer?
Egy amorf polimer molekulaszerkezetében nincs rendezett mintázat. Az amorf polimerek főként ataktikus polimerláncokból készülnek. Ez a kristályosodás hiányát okozza. Ezért ez egy gyenge szerkezet. Mivel az amorf polimerek kristályossági foka hiányzik vagy kristályosság hiányzik, a kristályos polimerekhez képest alacsony a sűrűségük. Ezért a vegyszerállóság alacsony és átlátszó. Gyenge vonzerő van a polimerláncok között a mintás szerkezet hiánya miatt.
Az amorf polimerekre példa a polietilén, PVC stb. A kristályosság fokát a polimerizációs és gyártási folyamat befolyásolja. Az amorf polimerek kristályosodhatnak krisztallitok vagy rendezett területek képződésével. Ezek puhábbak és kevésbé ellenállnak az oldószer behatolásának.
Mi az a kristályos polimer?
A kristályos szerkezet szabályos polimermolekulákat mutat. A kristályos polimerek rendezett szerkezetűek, amelyek szindiotaktikus és izotaktikus polimerláncokból állnak. Ez a rendezett szerkezet a polimer áttetszővé válik. A molekulák között erős vonzási erők is vannak. Ennélfogva vegyszerálló, és nagy sűrűségű az amorf polimerekhez képest. Bár a kristályos polimerek jól rendezettek, előfordulhatnak amorf területek is. Ezért ezeket a polimereket félkristályos anyagoknak nevezik.
A műanyagok, például a nylon és más poliamidok kristályos szerkezetűek. További példák közé tartozik a lineáris polietilén, PET (polietilén-tereftalát), polipropilén stb. Ezek merev szerkezetek, és kevésbé befolyásolja őket az oldószer behatolása.
01. ábra: Molekulaláncok amorf és félkristályos polimerekben
Mi a különbség az amorf polimerek és a kristályos polimerek között?
Amorf vs kristályos polimerek |
|
| Az amorf polimerek olyan polimerek, amelyeknek nincs rendezett mintázata a molekulaszerkezetükben. | A kristályos polimerek jól szervezett szerkezetű polimerek. |
| Morfológia | |
| Az amorf polimerek ataktikus polimerláncokból készülnek. | A kristályos polimerek szindiotaktikus és izotaktikus polimerláncokból készülnek. |
| Attraction Forces | |
| Az amorf polimereknek gyenge vonzási erejük van a polimerláncok között. | A kristályos polimerek erős vonzási erővel bírnak a polimerláncok között. |
| Sűrűség | |
| Az amorf polimerek kis sűrűségűek. | A kristályos polimerek sűrűsége nagy. |
| Vegyi ellenállás | |
| Az amorf polimerek vegyszerállósága alacsony. | A kristályos polimerek vegyszerállósága magas. |
| Polimer láncok | |
| A polimerláncok amorf polimerekben ataktikusan vannak elrendezve. | A polimerláncok szindiotaktikus és izotaktikus módon vannak elrendezve a kristályos polimerekben. |
| Megjelenés | |
| Az amorf polimerek átlátszóak. | A kristályos polimerek áttetszőek |
Összefoglaló – Amorf polimerek kontra kristályos polimerek
Minden polimernek van némi kristályossága, ami a fő különbség az amorf és a kristályos polimerek között. Az amorf polimerek kristályossági foka alacsony, míg a kristályos polimerek kristályossági foka magas. A polimer fizikai és kémiai tulajdonságai a kristályosság mértékétől függenek.
