Kluczowa różnica między sieciowaniem a żelowaniem polega na tym, że sieciowanie polega na tworzeniu wiązań jonowych lub kowalencyjnych między łańcuchami polimeru, podczas gdy żelowanie jest tworzeniem żelu.
Sieciowanie jest powszechnym procesem w materiałach polimerowych. Żelowanie jest również rodzajem sieciowania. Jednak w szczególności tworzy żel, a nie prosty usieciowany materiał polimerowy.
Co to jest sieciowanie?
Sieciowanie to tworzenie wiązań kowalencyjnych między dwoma łańcuchami polimerowymi. Te wiązania chemiczne mogą być wiązaniami jonowymi lub kowalencyjnymi – najczęściej są to wiązania kowalencyjne. Polimery usieciowane to polimery mające wiązania poprzeczne między łańcuchami polimerowymi. Wiązania te tworzą się podczas procesu polimeryzacji (tworzenie materiału polimerowego). Czasami sieciowania tworzą się również po zakończeniu polimeryzacji.
Ponieważ sieciowanie między łańcuchami polimerów jest silniejsze niż normalne przyciąganie międzycząsteczkowe, polimery powstałe w wyniku sieciowania są stabilne i mocniejsze. Polimery te występują zarówno w postaciach syntetycznych, jak i jako polimery występujące w naturze. Sieciowania powstają w wyniku reakcji chemicznych w obecności odczynników sieciujących. Najczęstszym przykładem polimerów usieciowanych jest wulkanizowana guma. Ponieważ kauczuk naturalny nie jest wystarczająco sztywny lub sztywny, guma jest wulkanizowana. Tutaj guma jest podgrzewana siarką, więc cząsteczki siarki tworzą wiązania kowalencyjne w łańcuchach gumy polimerowej, łącząc łańcuchy ze sobą. Guma staje się wtedy sztywnym i sztywnym materiałem, który jest trwały.
Ilość usieciowania określa stopień usieciowania na mol materiału. Możemy zmierzyć stopień usieciowania poprzez eksperyment pęcznienia. W tym eksperymencie materiał umieszcza się w pojemniku z odpowiednim rozpuszczalnikiem. Następnie mierzy się zmianę masy lub zmianę objętości. Tutaj, jeśli stopień usieciowania jest niski, materiał pęcznieje bardziej.
Co to jest żelowanie?
Żelowanie to tworzenie żelu z mieszaniny polimerów. Tutaj rozgałęzione polimery powodują powstawanie wiązań między rozgałęzieniami. Jest to rodzaj sieciowania, który prowadzi do powstania dużej sieci polimerowej. Podczas tego procesu tworzenia sieci w pewnym momencie tworzy się pojedyncza makroskopowa cząsteczka, którą nazywamy punktem żelowania. Tutaj mieszanina traci płynność i lepkość. Tymczasem staje się bardzo duży. Punkt żelowania układu można łatwo określić, obserwując nagłą zmianę lepkości. Po zakończeniu tworzenia się tego nieskończonego materiału sieciowego, możemy nazwać go „żelem”, a żel ten nie rozpuszcza się w rozpuszczalniku. Jednak żel może ulegać pęcznieniu.
Żel może tworzyć się na dwa sposoby: wiązanie fizyczne lub sieciowanie chemiczne. Wśród tych metod proces fizycznego żelowania obejmuje fizyczne wiązanie między cząsteczkami polimeru. Wiązania fizyczne mogą obejmować siły przyciągania, które nie są wiązaniami chemicznymi. Jednak proces sieciowania chemicznego obejmuje tworzenie wiązań kowalencyjnych między cząsteczkami polimeru.
Jaka jest różnica między sieciowaniem a żelowaniem?
Kluczowa różnica między sieciowaniem a żelowaniem polega na tym, że sieciowanie polega na tworzeniu wiązań jonowych lub kowalencyjnych między łańcuchami polimeru, podczas gdy żelowanie odnosi się do tworzenia żelu. Ponadto sieciowanie tworzy się w wyniku dodania środka sieciującego, podczas gdy żelowanie powstaje w wyniku nagłej zmiany lepkości w wyniku dodania środków sieciujących. Żelowanie jest również rodzajem sieciowania.
Poniższa infografika przedstawia więcej różnic między sieciowaniem a żelowaniem.
Podsumowanie – sieciowanie a żelowanie
Sieciowanie jest powszechnym procesem w materiałach polimerowych. Żelowanie jest również rodzajem sieciowania. Jednak w szczególności tworzy żel, a nie prosty usieciowany materiał polimerowy. Kluczowa różnica między sieciowaniem a żelowaniem polega na tym, że sieciowanie polega na tworzeniu wiązań jonowych lub kowalencyjnych między łańcuchami polimeru, podczas gdy żelowanie odnosi się do tworzenia żelu.
