Основное различие между сшитым полимером и линейным полимером заключается в том, что мономерные звенья линейных полимеров имеют сквозные связи, напоминающие бусины в ожерелье, тогда как сшитые полимеры состоят из цепей, которые соединены между собой. вместе серией ковалентных связей, называемых поперечными связями.
Полимеры представляют собой соединения, состоящие из небольших повторяющихся звеньев, которые соединяются вместе, образуя длинноцепочечные молекулы. Повторяющиеся звенья или строительные блоки полимера представляют собой мономеры. Полимеры можно в целом разделить на три части в зависимости от их химической и термической природы, а именно; (а) термопластичные полимеры, (б) термореактивные полимеры и (в) эластомеры. Термопласты - это пластмассы, которые могут изменять форму под воздействием тепла. В отличие от термопластов реактопласт не выдерживает повторных циклов нагревания. Эластомеры - это каучуки, обладающие отличными эластичными свойствами, в отличие от двух упомянутых выше типов. По строению различают три типа полимеров: линейные, разветвленные и сшитые полимеры. Термопластичные полимеры представляют собой линейные молекулы, тогда как термореактивные полимеры и эластомеры представляют собой сшитые полимеры.
Что такое сшитый полимер?
Сшитый полимер представляет собой полимер, цепи которого связаны друг с другом сетью ковалентных связей. Поперечные связи могут быть короткими или длинными, но в большинстве полимеров эти связи короткие. Реактопласты и эластомеры имеют поперечные связи. Свойства сшитых полимеров в основном зависят от степени сшивки. Конкретно, если степень сшивания низкая, полимер будет вести себя как несшитый полимер и проявлять свойства размягчения. Однако, если степень сшивания высока, размягчение полимера будет намного сложнее. Хорошим примером использования сшивания для улучшения свойств каучуков является процесс вулканизации.
Рисунок 1: Сшитый полиизопрен (вулканизированный натуральный каучук с использованием серы в качестве сшивающего агента)
Во время вулканизации добавление вулканизирующих агентов, таких как сера, оксиды металлов и т. д., увеличивает поперечные связи между молекулами каучуковой цепи. И, таким образом, улучшает прочность на растяжение и твердость каучуков. Многие процессы производства резиновых изделий используют вулканизацию. В отличие от каучуков термореактивные полимеры, такие как формальдегид мочевины, в процессе сшивки становятся твердыми и хрупкими материалами. Это связано с тем, что сшивание делает полимер химически затвердевающим, и эта реакция необратима. Кроме того, параметр растворимости сшивающих полимеров зависит от плотности сшивания. Если полимер имеет низкую степень сшивания, он будет набухать в жидкости.
Что такое линейный полимер?
Линейный полимер представляет собой термопластичный полимер, состоящий из молекул с длинной цепью. Здесь мономерные звенья имеют сквозные связи, напоминающие бусы в ожерелье. Полиэтилен является примером линейного полимера, в котором звенья этилена действуют как мономеры. Иногда эти линейные цепочки имеют разветвленную структуру. Как правило, линейные и разветвленные структуры одного и того же полимера обладают сходными свойствами.
Рисунок 02: Полиэтилен
Поскольку они являются термопластами, тепло может размягчить линейные полимеры. Температура размягчения является уникальной характеристикой линейных полимеров. Температура размягчения каучуков или вязких жидкостей ниже комнатной температуры, тогда как температура размягчения твердых, хрупких или пластичных твердых тел выше комнатной температуры. Более того, линейный полимер представляет собой термопластичный полимер, состоящий из длинноцепочечных молекул. Здесь мономерные звенья имеют сквозные связи, как бусины в ожерелье.
Полиэтилен является примером линейного полимера, в котором звенья этилена действуют как мономеры. Иногда эти линейные цепочки имеют разветвленные узоры. Как правило, линейные и разветвленные структуры одного и того же полимера обладают сходными свойствами.
В чем разница между сшитым полимером и линейным полимером?
Сшитый полимер против линейного полимера |
|
| Сшитый полимер состоит из цепей, соединенных рядом ковалентных связей. | Линейный полимер состоит из мономеров, соединенных друг с другом встык, напоминая бусины в ожерелье. |
| Термопластики | |
| Реактопласты и эластомеры | Термопластики |
| Нагрев полимеров | |
| Не переносит повторяющиеся циклы нагревания | Выдерживает повторяющиеся циклы нагревания |
| Вторичная переработка | |
| Не подлежит переработке (нельзя переформовать) | Высокая пригодность для вторичной переработки (можно переформовать/изменить форму) |
| Тип связи между молекулярными цепями | |
| Постоянные первичные облигации | Временные вторичные облигации |
| Примеры | |
| фенолформальдегидные, полиуретаны, силиконы, натуральный каучук, бутилкаучук, хлоропреновый каучук | ацетали, акрилы, акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС), полиамиды, поликарбонат, полиэтилен |
Резюме – Сшитый полимер против линейного полимера
Вкратце, существует две категории полимеров в зависимости от их структуры: линейные полимеры и сшитые полимеры. Мономеры линейных полимеров имеют сквозные связи, напоминающие бусины ожерелья. Следовательно, все термопласты относятся к линейным полимерам и не имеют постоянных поперечных связей между полимерными цепями. Однако сшитые полимеры имеют постоянные связи между соседними полимерными цепями. Все эластомеры и реактопласты относятся к сшитым полимерам. Таким образом, в этом разница между сшитым полимером и линейным полимером.
