Kluczowa różnica między rozgałęzionymi a usieciowanymi polimerami polega na tym, że rozgałęzione cząsteczki polimeru mają łańcuchy boczne, które są przyłączone do szkieletu polimeru, podczas gdy usieciowane materiały polimerowe mają wiązania między głównymi cząsteczkami polimeru.
Polimery to makrocząsteczki zawierające dużą liczbę powtarzających się jednostek. Te powtarzające się jednostki reprezentują monomery użyte do wytworzenia materiału polimerowego. Pomiędzy monomerami występują kowalencyjne wiązania chemiczne.
Czym są polimery rozgałęzione?
Rozgałęzione polimery to makrocząsteczki powstałe w wyniku polimeryzacji monomerów i mają rozgałęzioną strukturę. Rozgałęzienie tych materiałów polimerowych następuje poprzez zastąpienie niektórych atomów łańcucha polimerowego podstawnikami. Na właściwości tych polimerów wpływa głównie stopień rozgałęzienia. Grupą podstawnikową jest również łańcuch polimerowy złożony z kowalencyjnie związanych jednostek monomerowych, a te łańcuchy boczne mogą być albo łańcuchami krótkimi albo łańcuchami długimi. Istnieją różne rodzaje rozgałęzionych polimerów, takie jak polimer szczepiony i polimer grzebieniowy.
Rysunek 01: Różne typy rozgałęzionych polimerów
Graft Polymer: Są to rozgałęzione polimery, które mają łańcuchy boczne zawierające inne monomery niż łańcuch główny. Innymi słowy jest to segmentowy kopolimer składający się z liniowego szkieletu zastąpionego rozgałęzieniami polimeru innego typu.
Polimer grzebieniowy: Są to polimery zawierające makrocząsteczki grzebieniowe. Oznacza to, że te polimery zawierają łańcuchy boczne po tej samej stronie kręgosłupa, a polimer wygląda jak grzebień.
Co to są polimery usieciowane?
Usieciowane polimery to makrocząsteczki zawierające wiązania między cząsteczkami polimeru. Sieciowanie to wiązanie kowalencyjne pomiędzy dwoma łańcuchami polimerowymi, które mogą być wiązaniami jonowymi lub wiązaniami kowalencyjnymi. Te wiązania poprzeczne tworzą się albo podczas procesu polimeryzacji, albo po zakończeniu polimeryzacji.
Rysunek 02: Tworzenie się sieciujących siarki
Ponieważ sieciowanie między łańcuchami polimerowymi jest silniejsze niż normalne przyciąganie międzycząsteczkowe, materiał polimerowy powstały w wyniku sieciowania jest stabilny i mocniejszy. 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. Tam guma jest podgrzewana siarką, dzięki czemu 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.
Jaka jest różnica między polimerami rozgałęzionymi a usieciowanymi?
Kluczowa różnica między polimerami rozgałęzionymi i usieciowanymi polega na tym, że cząsteczki rozgałęzionego polimeru mają łańcuchy boczne, które są przyłączone do szkieletu polimeru, podczas gdy usieciowane materiały polimerowe mają wiązania między głównymi cząsteczkami polimeru. Ponadto polimery rozgałęzione są mniej skomplikowane niż polimery usieciowane.
Poniżej znajduje się zestawienie różnic między polimerami rozgałęzionymi i usieciowanymi.
Podsumowanie – Polimery rozgałęzione a usieciowane
Rozgałęzione i usieciowane polimery to materiały wielkocząsteczkowe. Kluczowa różnica między rozgałęzionymi i usieciowanymi polimerami polega na tym, że cząsteczki rozgałęzionego polimeru mają łańcuchy boczne, które są przyłączone do szkieletu polimeru, podczas gdy usieciowane materiały polimerowe mają wiązania między głównymi cząsteczkami polimeru.
