Skillnad mellan linjär och tvärbunden polymer

Huvudskillnad - Linjär vs tvärbunden polymer

En polymer är en substans som har en molekylär struktur uppbyggd huvudsakligen från ett stort antal liknande enheter bundna ihop. Dessa upprepande enheter representerar monomeren som användes för bildningen av polymeren. Eftersom det finns många olika polymerer kan de delas in i olika grupper beroende på flera parametrar. Vi kan dela polymerer i två grupper beroende på polymerens grundläggande struktur: linjära polymerer och tvärbundna polymerer. Huvudskillnaden mellan linjära polymerer och tvärbundna polymerer är det linjära polymerer är rakkedjiga strukturer, medan tvärbundna polymerer är grenade strukturer.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är en linjär polymer
      - Definition, struktur och egenskaper
2. Vad är en tvärbunden polymer
      - Definition, struktur och egenskaper
3. Vad är skillnaden mellan linjär och tvärbunden polymer
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelvillkor: Aaktiska polymerer, tvärbundna polymerer, isotaktiska polymerer, linjära polymerer, monomer, polymer, syndiotaktiska polymerer

Vad är en linjär polymer

En linjär polymer är en makromolekyl tillverkad av många monomerenheter anordnade i en rak linje. En linjär polymer består av en enda kontinuerlig kedja av repeterande enheter. Denna kedja kallas ryggraden i polymeren. Denna foderpolymer kan ha sidogrupper fästa vid ryggraden. Dessa sidogrupper kallas hängande grupper. Men dessa sidogrupper är inte sidokedjor.

I en linjär polymer kan hängande grupper anordnas i olika mönster. Dessa mönster beskrivs under begreppet taktik - den relativa regelbundenheten hos en polymerkedja. Enligt en polymers taktik kan dessa linjära polymerer uppdelas i tre huvudgrupper som isotaktiska polymerer, syndiotaktiska polymerer och ataktiska polymerer. Isotaktiska polymerer har sina hängande grupper på samma sida av polymerkedjan. Syndiotaktiska polymerer ha sina hängande grupper i ett växlande mönster. Atactiska polymerer ha hängande grupper på ett slumpmässigt sätt.

Figur 1: Amylos är en linjär polymer av glukosmonomerer

Ryggraden kan tillverkas antingen av samma monomer eller från olika monomerer. Om det är samma polymer kallas det en linjär homopolymer. Om ryggraden är gjord av olika monomerer kallas den en linjär sampolymer. Dessa sampolymerer kan hittas i olika former såsom växlande sampolymerer (där polymerkedjan består av regelbundna alternerande monomerer), periodiska sampolymerer (där monomererna är arrangerade i en repeterande sekvens) och, block-sampolymerer (där blocken av olika monomerer är anordnade i en linjär kedja).

Dessa makromolekyler är tätt packade på grund av mindre steriskt hinder. Detta ger de linjära polymererna en hög densitet, hög draghållfasthet och en hög smältpunkt.

Vad är en tvärbunden polymer

Tvärbundna polymerer är makromolekyler som har kovalenta bindningar mellan polymermolekyler. En tvärbindning är en bindning mellan två polymerkedjor. Dessa tvärbindningar kan vara antingen jonbindningar eller kovalenta bindningar. Dessa tvärbindningar kan bildas antingen under polymerisationsprocessen eller efter polymerisation.

Eftersom tvärbindningar mellan polymerkedjor är starkare än normala intermolekylära attraktioner bildar tvärbindning ett stabilt och starkare polymermaterial. Tvärbundna polymerer kan hittas i både syntetiska polymerer och som naturligt förekommande polymerer. Tvärbindningar kan bildas från kemiska reaktioner med användning av tvärbindningsreagens. Det vanligaste exemplet på tvärbundna polymerer är det vulkaniserade gummit. Eftersom naturgummi inte är tillräckligt styvt och stift, vulkaniseras gummit. Det värms upp med svavel, så svavelmolekyler bildar kovalenta bindningar i gummipolymerkedjorna, som förbinder kedjan med varandra. Detta gör gummi ett styvt, styvt material och hållbart.

Figur 2: Vulkanisering av gummi

Graden av tvärbindning ger antalet tvärbindning per mol av ett material. Graden av tvärbindning mäts vanligtvis genom svällningsexperiment. Här placeras materialet i en behållare med ett lämpligt lösningsmedel. Då mäts förändringen av massa eller volymförändringen. Om graden av tvärbindning är låg sväller materialet mer.

Skillnad mellan linjär och tvärbunden polymer

Definition

Linjär polymer: En linjär polymer är en makromolekyl tillverkad av många monomerenheter anordnade i en rak linje.

Tvärbunden polymer: En tvärbunden polymer är en makromolekyl som har kovalenta bindningar mellan polymermolekylerna.

Strukturera

Linjär polymer: Linjära polymerer är rakkedjiga strukturer.

Tvärbunden polymer: Tvärbundna polymerer är nätverksstrukturer.

Smältpunkt

Linjär polymer: Linjära polymermaterial har höga smältpunkter på grund av den nära packningen av polymerkedjor.

Tvärbunden polymer: Tvärbundna polymerer smälter inte vid höga temperaturer. De tenderar att bli ett mjukt material som slutligen brinner.

Grad av tvärbindning

Linjär polymer: Graden av tvärbindning av linjära polymerer är noll.

Tvärbunden polymer: Graden av tvärbindning av tvärbundna polymerer är ett positivt värde som ger antalet tvärbindningar närvarande i en mol polymermaterial.

Slutsats

Polymerer är makromolekyler som är gjorda av många monomerer bundna till varandra. Polymerer är en mycket varierande grupp som innehåller många olika typer av polymerer. Dessa polymerer kan grupperas enligt olika parametrar. Den grundläggande strukturen hos en polymer kan användas för att kategorisera polymerer i linjära polymerer och tvärbundna polymerer. Huvudskillnaden mellan linjära polymerer och tvärbundna polymerer är att linjära polymerer är rakkedjiga strukturer, medan tvärbundna polymerer är grenade strukturer.

referenser:

1. "Konceptuell intro till polymerer." Polymer Science Learning Center, Tillgänglig här.
2. "Cross-Link." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2 oktober 2017, Tillgänglig här.
3. "Vad är en polymer?" Polymer science learning center, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Vulcanisering av POLYIsoprene V.2" Av Jü - Egent arbete (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Amylose 3Dprojection.corrected" Genom glycoform - Egent arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia