Nøkkelforskjellen mellom tverrbundet polymer og lineær polymer er at monomerenhetene til lineære polymerer har ende-til-ende-lenker, som ligner perlene i et halskjede, mens tverrbundne polymerer består av kjeder som er sammenføyd sammen av en serie kovalente bindinger, k alt tverrbindinger.
Polymerer er forbindelsene som består av små repeterende enheter som kobles sammen for å danne langkjedede molekyler. De repeterende enhetene eller byggesteinene til en polymer er monomerer. Polymerer kan grovt klassifiseres i tre deler basert på deres kjemiske og termiske natur, nemlig; (a) termoplastiske polymerer, (b) varmeherdende polymerer og (c) elastomerer. Termoplast er plast som kan endre form under påføring av varme. I motsetning til termoplast, tåler ikke termoherder gjentatte oppvarmingssykluser. Elastomerer er gummiene som har utmerkede elastiske egenskaper, i motsetning til de to typene nevnt ovenfor. I henhold til strukturen er det tre typer polymerer som lineære, forgrenede og tverrbundne polymerer. Termoplastiske polymerer er lineære molekyler, mens herdeplast og elastomerer er tverrbundne polymerer.
Hva er en kryssbundet polymer?
En tverrbundet polymer er en polymer som har kjeder koblet sammen av et nettverk av kovalente bindinger. Tverrbindinger kan være korte eller lange, men i de fleste polymerene er disse bindingene korte. Termosett og elastomerer har tverrbindinger. Egenskapene til tverrbundne polymerer avhenger hovedsakelig av graden av tverrbinding. For å være spesifikk, hvis graden av tverrbinding er lav, vil polymeren oppføre seg som en ikke-tverrbundet polymer og vise mykgjørende oppførsel. Imidlertid, hvis graden av tverrbinding er høy, vil mykningsoppførselen til polymeren være mye hardere. Et godt eksempel på bruk av tverrbinding for å forbedre egenskapene til gummi er vulkaniseringsprosessen.
Figur 1: Tverrbundet polyisopren (vulkanisert naturgummi som bruker svovel som tverrbindingsmiddel)
Under vulkanisering øker tilsetning av vulkaniseringsmidler som svovel, metalloksider osv. tverrbindingene mellom gummikjedemolekyler. Og dermed forbedrer strekkstyrken og hardheten til gummier. Mange produksjonsprosesser for gummiprodukter bruker vulkanisering. I motsetning til gummier, blir herdede polymerer som ureaformaldehyd harde og sprø materialer under prosessen med tverrbinding. Det er fordi tverrbinding gjør polymeren kjemisk herdet, og denne reaksjonen er irreversibel. Videre varierer løselighetsparameteren til de tverrbindende polymerene med tverrbindingstettheten. Hvis en polymer har lav grad av tverrbinding, vil den ha en tendens til å svelle i væsken.
Hva er en lineær polymer?
En lineær polymer er en termoplastisk polymer som består av langkjedede molekyler. Her har monomerenhetene ende-til-ende-lenker, som ligner perler i et halskjede. Polyetylen er et eksempel på en lineær polymer der etylenenheter fungerer som monomerer. Noen ganger har disse lineære kjedene forgrenede strukturer. Vanligvis viser lineære og forgrenede strukturer av samme polymer lignende egenskaper.
Figur 02: Polyetylen
Siden de er termoplaster, kan varme myke lineære polymerer. Mykningstemperaturen er en unik egenskap ved lineære polymerer. Mykningstemperaturen til gummier eller viskøse væsker er under romtemperatur, mens den for harde, sprø faste stoffer eller duktile faste stoffer er over romtemperatur. Dessuten er en lineær polymer en termoplastisk polymer som består av langkjedede molekyler. Her har monomerenhetene ende-til-ende-lenker, som perler i et halskjede.
Polyetylen er et eksempel på en lineær polymer der etylenenheter fungerer som monomerer. Noen ganger har disse lineære kjedene forgrenede mønstre. Vanligvis viser lineære og forgrenede strukturer av samme polymer lignende egenskaper.
Hva er forskjellen mellom kryssbundet polymer og lineær polymer?
Cross Linked Polymer vs Linear Polymer |
|
| Tverrbundet polymer består av kjeder som er forbundet med en serie kovalente bindinger. | Lineær polymer består av monomerer sammenføyd ende-til-ende, som ligner perlene i et halskjede. |
| Termoplast | |
| Termosett og elastomerer | Termoplast |
| Oppvarming av polymerer | |
| Tåler ikke gjentatte oppvarmingssykluser | Tåler gjentatte oppvarmingssykluser |
| Resirkulerbarhet | |
| Kan ikke resirkuleres (kan ikke støpes om) | Svært resirkulerbart (kan omformes/omformes) |
| Type of Bond Between Molecular Chain | |
| Permanente primære obligasjoner | Midlertidige sekundære obligasjoner |
| Eksempler | |
| fenol-formaldehyd, polyuretaner, silikoner, naturgummi, butylgummi, kloroprengummi | acetaler, akryl, akrylnitril-butadien-styren (ABS), polyamider, polykarbonat, polyetylen |
Sammendrag – Cross Linked Polymer vs Linear Polymer
Kort sagt er det to kategorier av polymerer basert på deres struktur: lineære polymerer og tverrbundne polymerer. Monomerene til lineære polymerer har ende-til-ende-lenker, som ligner perler av et halskjede. Derfor tilhører alle termoplaster lineære polymerer og har ingen permanente tverrbindinger mellom polymerkjeder. Imidlertid har tverrbundne polymerer permanente bindinger mellom tilstøtende polymerkjeder. Alle elastomerer og herdeplaster tilhører tverrbundne polymerer. Dermed er dette forskjellen mellom tverrbundet polymer og lineær polymer.
