Ключовата разлика между омрежения полимер и линейния полимер е, че мономерните единици на линейните полимери имат връзки от край до край, наподобяващи мъниста в огърлица, докато омрежените полимери са съставени от вериги, които са свързани заедно чрез поредица от ковалентни връзки, наречени кръстосани връзки.
Полимерите са съединения, състоящи се от малки повтарящи се единици, свързани заедно, за да образуват молекули с дълга верига. Повтарящите се единици или градивните елементи на полимера са мономери. Полимерите могат да бъдат широко класифицирани в три части въз основа на тяхната химична и термична природа, а именно; (a) термопластични полимери, (b) термореактивни полимери и (c) еластомери. Термопластите са пластмаси, които могат да променят формата си под въздействието на топлина. За разлика от термопластите, термореактивните не могат да понасят повтарящи се цикли на нагряване. Еластомерите са гуми, които показват отлични еластични свойства, за разлика от двата вида, споменати по-горе. Според структурата има три вида полимери като линейни, разклонени и напречно свързани полимери. Термопластичните полимери са линейни молекули, докато термореактивните и еластомерите са омрежени полимери.
Какво е кръстосано свързан полимер?
Омрежен полимер е полимер, който има вериги, свързани заедно чрез мрежа от ковалентни връзки. Напречните връзки могат да бъдат къси или дълги, но в повечето от полимерите тези връзки са къси. Термореактивните и еластомерите имат напречни връзки. Свойствата на омрежените полимери зависят главно от степента на омрежване. За да бъдем конкретни, ако степента на омрежване е ниска, полимерът ще се държи като неомрежен полимер и ще покаже поведение на омекотяване. Въпреки това, ако степента на омрежване е висока, поведението на омекване на полимера ще бъде много по-твърдо. Добър пример за използване на омрежване за подобряване на свойствата на каучука е процесът на вулканизация.
Фигура 1: Омрежен полиизопрен (вулканизиран естествен каучук, използващ сяра като омрежващ агент)
По време на вулканизация, добавянето на вулканизиращи агенти като сяра, метални оксиди и т.н., увеличава напречните връзки между молекулите на гумената верига. И по този начин подобрява якостта на опън и твърдостта на гумите. Много процеси за производство на каучукови продукти използват вулканизация. За разлика от каучука, термореактивните полимери като урея формалдехид стават твърди и крехки материали по време на процеса на омрежване. Това е така, защото омрежването прави полимера химически втвърден и тази реакция е необратима. Освен това, параметърът на разтворимост на омрежващите полимери варира в зависимост от плътността на омрежването. Ако полимерът има ниска степен на омрежване, той ще има тенденция да набъбва в течността.
Какво е линеен полимер?
Линейният полимер е термопластичен полимер, който се състои от молекули с дълга верига. Тук мономерните единици имат връзки от край до край, наподобяващи мъниста в огърлица. Полиетиленът е пример за линеен полимер, където етиленовите единици действат като мономери. Понякога тези линейни вериги имат разклонени структури. Като цяло линейните и разклонено верижните структури на един и същ полимер показват подобни свойства.
Фигура 02: Полиетилен
Тъй като те са термопласти, топлината може да омекоти линейните полимери. Температурата на омекване е уникална характеристика на линейните полимери. Температурата на омекване на гумите или вискозните течности е под стайната температура, докато тази на твърдите, крехки твърди вещества или пластичните твърди вещества е над стайната температура. Освен това, линеен полимер е термопластичен полимер, който се състои от молекули с дълга верига. Тук мономерните единици имат връзки от край до край, като мъниста в огърлица.
Полиетиленът е пример за линеен полимер, където етиленовите единици действат като мономери. Понякога тези линейни вериги имат разклонени шарки. Като цяло линейните и разклонено верижните структури на един и същ полимер показват подобни свойства.
Каква е разликата между кръстосано свързан полимер и линеен полимер?
Кръстосано свързан полимер срещу линеен полимер |
|
| Кръстосано свързаният полимер е изграден от вериги, които са свързани заедно чрез поредица от ковалентни връзки. | Линейният полимер е съставен от мономери, свързани край до край, наподобяващи мъниста в огърлица. |
| Термопласти | |
| Думореактивни материали и еластомери | Термопласти |
| Нагряване на полимери | |
| Не понася повтарящи се цикли на нагряване | Може да понася повтарящи се цикли на нагряване |
| Рециклируемост | |
| Не може да се рециклира (не може да се преформова) | Голяма степен на рециклиране (може да се преформова/преоформя) |
| Тип на връзката между молекулярната верига | |
| Постоянни първични облигации | Временни вторични облигации |
| Примери | |
| фенол-формалдехид, полиуретани, силикони, естествен каучук, бутилкаучук, хлоропрен каучук | ацетали, акрили, акрилонитрил-бутадиен-стирен (ABS), полиамиди, поликарбонат, полиетилен |
Обобщение – кръстосано свързан полимер срещу линеен полимер
Накратко, има две категории полимери въз основа на тяхната структура: линейни полимери и омрежени полимери. Мономерите на линейните полимери имат връзки от край до край, наподобяващи мъниста на огърлица. Следователно всички термопласти принадлежат към линейни полимери и нямат постоянни напречни връзки между полимерните вериги. Въпреки това, омрежените полимери имат постоянни връзки между съседни полимерни вериги. Всички еластомери и термореактивни материали принадлежат към омрежени полимери. Така това е разликата между омрежен полимер и линеен полимер.
