Ключовата разлика между физическото и химическото кръстосано свързване е, че физическите кръстосани връзки възникват чрез слаби взаимодействия, докато химическите кръстосани връзки се образуват чрез ковалентно свързване.
Образуването на напречна връзка е свързването на една полимерна верига с друга. Тази връзка може да се образува по един от двата начина: физичен и химичен метод, който включва съответно йонни връзки и ковалентни връзки.
Какво е физическо кръстосано свързване?
Физическото кръстосано свързване е образуването на връзка между полимерните вериги чрез слаби взаимодействия. В повечето случаи тези взаимодействия обикновено са йонни връзки.напр. геловете от натриев алгинат образуват йонни връзки при излагане на калциеви йони. Това кръстосано свързване включва образуване на мост между алгинатните вериги. Друг често срещан пример включва добавянето на боракс към поливинил алкохол, който образува водородни връзки (слаби сили на взаимодействие) между борната киселина и алкохолните групи на полимера. Някои примери за вещества, които могат да претърпят физическо кръстосано свързване, включват желатин, колаген, агароза и агар-агар.
Общо взето физическите напречни връзки не са сравнително стабилни механично и термично. Има клас полимери, известни като термопластични еластомери, които са склонни да разчитат на физическо кръстосано свързване в тяхната микроструктура. Това кръстосано свързване придава стабилност на материала, така че те са широко приложими в приложения без гуми, напр. вериги за моторни шейни и катетри за медицинска употреба. Това е така, защото физическото кръстосано свързване често е обратимо и можем да го променим чрез прилагане на топлина.
Какво е химическо кръстосано свързване?
Химичното кръстосано свързване е образуването на връзка между полимерните вериги чрез ковалентни химични връзки. Тези напречни връзки се образуват чрез химични реакции, които могат да бъдат инициирани чрез топлина, налягане, промяна на pH или облъчване.
Като пример, химическо омрежване възниква, когато неполимеризирана или частично полимеризирана смола се смеси със специфични химикали, наречени омрежващи реагенти. Това води до химическа реакция, която образува напречните връзки. Освен това можем да предизвикаме това кръстосано свързване в материали, които обикновено са термопластични. Това е чрез излагане на източник на радиация като излагане на електронен лъч, гама лъчение или ултравиолетово лъчение. напр. можем да използваме обработка с електронен лъч за омрежване на тип С омрежен полиетилен.
Фигура 01: Структура на вулканизиран каучук
Вулканизацията е друг вид кръстосано свързване, което е химичен процес. Той може да промени гумата в твърдия, издръжлив материал, който се свързва с автомобилни и велосипедни гуми. Тази стъпка се нарича втвърдяване със сяра. Това е бавен процес, който може да се ускори с помощта на ускорители.
Каква е разликата между физическо и химическо кръстосано свързване?
В химията и биохимията кръстосаното свързване е процес на образуване на връзки между полимерни вериги. Ключовата разлика между физическото и химическото кръстосано свързване е, че физическите кръстосани връзки възникват чрез слаби взаимодействия, докато химическите кръстосани връзки се образуват чрез ковалентно свързване. Освен това, термопластичните еластомери претърпяват физическо напречно свързване, докато термореактивните полимери претърпяват химическо напречно свързване. В допълнение, физическото кръстосано свързване има ниска издръжливост, докато химическото кръстосано свързване има висока издръжливост. Друга разлика между физическото и химическото кръстосано свързване е, че физическото кръстосано свързване е по-слабо от химическото кръстосано свързване.
Инфографиката по-долу изброява разликите между физическото и химическото кръстосано свързване в таблична форма.
Обобщение – Физическо срещу химическо кръстосано свързване
Терминът кръстосано свързване е често срещан в химията и биологията. Ключовата разлика между физическото и химическото кръстосано свързване е, че физическите кръстосани връзки възникват чрез слаби взаимодействия, докато химическите кръстосани връзки се образуват чрез ковалентно свързване.
