Nøkkelforskjell – amorfe vs krystallinske polymerer
Ordet "polymer" kan defineres som et materiale laget av et stort antall repeterende enheter som er knyttet til hverandre gjennom kjemisk binding. Et enkelt polymermolekyl kan inneholde millioner av små molekyler eller repeterende enheter som kalles monomerer. Polymerer er veldig store molekyler med høye molekylvekter. Monomerer bør ha en dobbeltbinding eller minst to funksjonelle grupper for å bli arrangert som en polymer. Denne dobbeltbindingen eller to funksjonelle grupper hjelper monomeren til å feste to monomerer til, og disse festede monomerene har også funksjonelle grupper for å tiltrekke seg flere monomerer. En polymer er laget på denne måten, og denne prosessen er kjent som polymerisering. Resultatet av polymerisering er et makromolekyl eller en polymerkjede. Disse polymerkjedene kan ordnes på forskjellige måter for å lage molekylstrukturen til en polymer. Arrangementet kan være amorft eller krystallinsk. Hovedforskjellen mellom amorfe og krystallinske polymerer er deres molekylære arrangement. Amorfe polymerer har ikke noe spesielt arrangement eller et mønster, mens krystallinske polymerer er godt arrangerte molekylære strukturer.
Hva er molekylære strukturer av polymerer
Det er viktig å vite noen fakta om molekylstrukturen til polymerer før du leser videre om forskjellen mellom amorfe og krystallinske polymerer. Polymerkjeder kan ordnes på tre måter kjent som syndiotaktisk, isotaktisk eller ataktisk måte. Syndiotaktisk betyr at sidegruppene i polymerkjeden er ordnet alternativt. I isotaktisk arrangement er sidegrupper plassert på samme side. Men ataktisk arrangement viser et tilfeldig arrangement av sidegrupper langs polymerkjeden.
Hva er en amorf polymer?
En amorf polymer har ikke et organisert mønster i sin molekylære struktur. Amorfe polymerer er hovedsakelig laget av ataktiske polymerkjeder. Dette forårsaker fravær av krystallinitet. Derfor er det en svak struktur. Siden graden av krystallinitet er fraværende eller krystallinitet er fraværende i amorfe polymerer, har de en lav tetthet sammenlignet med krystallinske polymerer. Derfor er kjemisk motstand lav og er gjennomsiktig. Det er svake attraksjoner mellom polymerkjeder på grunn av fraværet av en mønstret struktur.
Eksempler på amorfe polymerer inkluderer polyetylen, PVC, etc. Graden av krystallinitet påvirkes av polymerisasjons- og produksjonsprosessen. Amorfe polymerer kan ha krystallinitet med dannelse av krystallitter eller ordnede områder. Disse er mykere og er mindre motstandsdyktige mot inntrengning av løsemidler.
Hva er en krystallinsk polymer?
Krystallinsk struktur viser en vanlig line-up polymermolekyler. Krystallinske polymerer har en ordnet struktur som er laget av syndiotaktiske og isotaktiske polymerkjeder. Denne ordnede strukturen får polymeren til å bli gjennomskinnelig. Det er også sterke tiltrekningskrefter mellom molekyler. Derfor er den kjemisk motstandsdyktig og har høy tetthet sammenlignet med amorfe polymerer. Selv om krystallinske polymerer er godt ordnet, kan det også være amorfe områder. Derfor kalles disse polymerene semi-krystallinske materialer.
Plastmateriale, som nylon og andre polyamider, har krystalliserte strukturer. Andre eksempler inkluderer lineær polyetylen, PET (polyetylentereftalat), polypropylen osv. Disse er stive strukturer og påvirkes mindre av løsemiddelpenetrering.
Figur 01: Molekylærkjeder i amorfe og semikrystallinske polymerer
Hva er forskjellen mellom amorfe polymerer og krystallinske polymerer?
Amorfe vs krystallinske polymerer |
|
| Amorfe polymerer er polymerer som ikke har noe ordnet mønster i sin molekylære struktur. | Krystallinske polymerer er polymerer som har en godt organisert struktur. |
| Morfologi | |
| Amorfe polymerer er laget av ataktiske polymerkjeder. | Krystallinske polymerer er laget av syndiotaktiske og isotaktiske polymerkjeder. |
| attraksjonsstyrker | |
| Amorfe polymerer har svake tiltrekningskrefter mellom polymerkjeder. | Krystallinske polymerer har sterke tiltrekningskrefter mellom polymerkjeder. |
| Density | |
| Amorfe polymerer har lav tetthet. | Krystallinske polymerer har høy tetthet. |
| kjemisk motstand | |
| Amorfe polymerer har lav kjemisk motstand. | Krystallinske polymerer har høy kjemisk motstand. |
| Polymerkjeder | |
| Polymerkjeder er ordnet på en ataktisk måte i amorfe polymerer. | Polymerkjeder er ordnet på en syndiotaktisk og isotaktisk måte i krystallinske polymerer. |
| Utseende | |
| Amorfe polymerer er gjennomsiktige. | Krystallinske polymerer er gjennomskinnelige |
Sammendrag – Amorfe polymerer vs krystallinske polymerer
Alle polymerer har en viss krystallinitet som er hovedforskjellen mellom amorfe og krystallinske polymerer. Amorfe polymerer har en lav grad av krystallinitet, mens krystallinske polymerer har en høy grad av krystallinitet. De fysiske og kjemiske egenskapene til en polymer vil avhenge av graden av krystallinitet.
