Ключевая разница – аморфные и кристаллические полимеры
Слово «полимер» можно определить как материал, состоящий из большого количества повторяющихся звеньев, которые связаны друг с другом химическими связями. Одна молекула полимера может содержать миллионы небольших молекул или повторяющихся звеньев, которые называются мономерами. Полимеры представляют собой очень большие молекулы с высокой молекулярной массой. Мономеры должны иметь двойную связь или, по крайней мере, две функциональные группы, чтобы быть организованными как полимер. Эта двойная связь или две функциональные группы помогают мономеру присоединить еще два мономера, и эти присоединенные мономеры также имеют функциональные группы для привлечения большего количества мономеров. Таким образом получают полимер, и этот процесс известен как полимеризация. Результатом полимеризации является макромолекула или полимерная цепь. Эти полимерные цепи могут быть организованы по-разному, чтобы создать молекулярную структуру полимера. Структура может быть аморфной или кристаллической. Основное различие между аморфными и кристаллическими полимерами заключается в их молекулярном расположении. Аморфные полимеры не имеют определенного расположения или структуры, тогда как кристаллические полимеры представляют собой хорошо организованные молекулярные структуры.
Каковы молекулярные структуры полимеров
Важно знать некоторые факты о молекулярной структуре полимеров, прежде чем читать дальше о разнице между аморфными и кристаллическими полимерами. Полимерные цепи могут быть расположены тремя способами, известными как синдиотактический, изотактический или атактический. Синдиотактический означает, что боковые группы полимерной цепи расположены альтернативно. При изотактическом расположении боковые группы располагаются с одной стороны. Но атактическое расположение показывает случайное расположение боковых групп вдоль полимерной цепи.
Что такое аморфный полимер?
Аморфный полимер не имеет организованного паттерна в своей молекулярной структуре. Аморфные полимеры состоят в основном из атактических полимерных цепей. Это обуславливает отсутствие кристалличности. Следовательно, это слабая структура. Поскольку степень кристалличности отсутствует или кристалличность отсутствует у аморфных полимеров, они имеют низкую плотность по сравнению с кристаллическими полимерами. Поэтому химическая стойкость низкая и прозрачен. Между полимерными цепями существует слабое притяжение из-за отсутствия узорчатой структуры.
Примеры аморфных полимеров включают полиэтилен, ПВХ и т. д. Степень кристалличности зависит от процесса полимеризации и производства. Аморфные полимеры могут иметь кристалличность с образованием кристаллитов или упорядоченных областей. Они мягче и менее устойчивы к проникновению растворителей.
Что такое кристаллический полимер?
Кристаллическая структура показывает правильный ряд молекул полимера. Кристаллические полимеры имеют упорядоченную структуру, состоящую из синдиотактических и изотактических полимерных цепей. Эта упорядоченная структура делает полимер прозрачным. Между молекулами также существуют сильные силы притяжения. Следовательно, он химически устойчив и имеет большую плотность по сравнению с аморфными полимерами. Хотя кристаллические полимеры хорошо упорядочены, в них могут быть и аморфные области. Поэтому такие полимеры называют полукристаллическими материалами.
Пластиковые материалы, такие как нейлон и другие полиамиды, имеют кристаллизованную структуру. Другие примеры включают линейный полиэтилен, ПЭТ (полиэтилентерефталат), полипропилен и т. д. Это жесткие структуры, на которые в меньшей степени влияет проникновение растворителя.
Рисунок 01: Молекулярные цепи в аморфных и полукристаллических полимерах
В чем разница между аморфными полимерами и кристаллическими полимерами?
Аморфные и кристаллические полимеры |
|
| Аморфные полимеры – это полимеры, молекулярная структура которых не имеет упорядоченной структуры. | Кристаллические полимеры – это полимеры с хорошо организованной структурой. |
| Морфология | |
| Аморфные полимеры состоят из атактических полимерных цепей. | Кристаллические полимеры состоят из синдиотактических и изотактических полимерных цепей. |
| Силы притяжения | |
| Аморфные полимеры имеют слабые силы притяжения между полимерными цепями. | Кристаллические полимеры обладают сильными силами притяжения между полимерными цепями. |
| Плотность | |
| Аморфные полимеры имеют низкую плотность. | Кристаллические полимеры имеют высокую плотность. |
| Химическая стойкость | |
| Аморфные полимеры обладают низкой химической стойкостью. | Кристаллические полимеры обладают высокой химической стойкостью. |
| Полимерные цепи | |
| В аморфных полимерах полимерные цепи расположены атактически. | Полимерные цепи устроены синдиотактическим и изотактическим образом в кристаллических полимерах. |
| Внешний вид | |
| Аморфные полимеры прозрачны. | Кристаллические полимеры полупрозрачны |
Резюме – Аморфные полимеры против кристаллических полимеров
Все полимеры имеют некоторую степень кристалличности, которая является основным отличием аморфных и кристаллических полимеров. Аморфные полимеры имеют низкую степень кристалличности, тогда как кристаллические полимеры имеют высокую степень кристалличности. Физические и химические свойства полимера будут зависеть от степени кристалличности.
