Verschil tussen vertakt polymeer en lineair polymeer

Belangrijkste verschil - Vertakt polymeer versus lineair polymeer

Een polymeer is een type macromolecuul dat wordt geproduceerd door polymerisatie van kleine eenheden bekend als monomeren. Polymeren zijn een diverse groep macromoleculen. Vandaar dat er een aantal classificaties zijn om polymeren te categoriseren op basis van de oorsprong (zoals natuurlijke, synthetische polymeren), eigenschappen (zoals elastomeren, thermohardende, thermoplasten), polymerisatiemechanisme (zoals additiepolymerisatie, condensatiepolymerisatie), structuur, enz. Gebaseerd op de structuur van een polymeer, kan het een lineair polymeer, vertakt polymeer of een netwerkpolymeer zijn. Het belangrijkste verschil tussen vertakt polymeer en lineair polymeer is dat vertakte polymeren hebben een vertakte structuur, terwijl lineaire polymeren een lineaire structuur hebben.

Key Areas Covered

1. Wat is een vertakt polymeer
     - Definitie, verschillende vormen en eigenschappen
2. Wat is een lineair polymeer?
     - Definitie, verschillende vormen en eigenschappen
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen vertakt polymeer en lineair polymeer
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen vertakt polymeer en lineair polymeer?
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atactisch, vertakt polymeer, isotactisch, lineair polymeer, macromolecuul, monomeren, polymeer, polymerisatie, syndroom, tacticiteit

Wat is een vertakt polymeer

Een vertakt polymeer is een macromolecuul gemaakt van de polymerisatie van monomeren en heeft een vertakte structuur. Vertakking van polymeren vindt plaats door sommige atomen uit de polymeerketen te vervangen door substituenten. De eigenschappen van deze polymeren worden voornamelijk beïnvloed door de hoeveelheid vertakking. De substituent is een andere polymeerketen die is samengesteld uit covalent gebonden monomeereenheden. Deze zijketens kunnen ofwel korte ketens of lange ketens zijn.

Verschillende soorten vertakte polymeren

Graft Polymer

Een entpolymeer is een vertakt polymeer met zijketens die zijn samengesteld uit verschillende monomeren ten opzichte van die van de hoofdketen. Met andere woorden, het is een gesegmenteerd copolymeer samengesteld uit een lineaire ruggengraat gesubstitueerd met takken van een polymeer van een ander type.

Figuur 1: Een entpolymeer

Kampolymeer

Volgens het IUPAC gouden boek is een kampolymeer een polymeer dat bestaat uit kammacromoleculen. Met andere woorden, het is samengesteld uit zijketens aan dezelfde kant van de ruggengraat, en het polymeer lijkt dan op een kam.

Borstelpolymeer

Deze vorm van polymeren ziet eruit als een penseel waarbij de ruggengraat op verschillende punten wordt vervangen door zijketens. De dichtheid is hoog in deze polymeren.

Stervormig polymeer

Deze vorm is de eenvoudigste vorm van andere vertakte polymeervormen. Deze structuur bevat verschillende lineaire polymeerketens bevestigd in een centrale kern.

Figuur 2: Verschillende vertakte polymeerstructuren

Enkele voorbeelden van vertakte polymeren

• Stijfsel
• Glycogeen
• Polyethyleen met lage dichtheid

Vertakte polymeren zijn vaak amorf omdat ze zich niet op een regelmatige manier kunnen vastpakken vanwege de aanwezigheid van takken. Daarom is de dichtheid ook kleiner dan lineaire polymeren. Ze hebben ook lagere smeltpunten en kookpunten.

Wat is een lineair polymeer?

Een lineair polymeer is een macromolecuul dat is opgebouwd uit vele monomeereenheden die in een rechte lijn zijn gerangschikt. Een lineair polymeer bestaat uit een enkele continue keten van zich herhalende eenheden. De aan elkaar gebonden atomen vormen covalent de ruggengraat van het polymeer. Een lineair polymeer kan aan de ruggengraat bevestigde zijgroepen hebben. Deze zijgroepen worden hangende groepen genoemd. Maar deze zijgroepen zijn geen zijketens. Als het zijketens waren, dan is het polymeer niet langer lineair; het is dan een vertakt polymeer.

In een lineair polymeer kunnen de hangende groepen in verschillende patronen worden gerangschikt. Deze patronen worden beschreven onder het concept van tacticiteit - de relatieve regelmaat van een polymeerketen. tacticiteit is de stereochemische rangschikking van de eenheden in de hoofdketen van een polymeer. Volgens de tacticiteit van een polymeer kunnen deze lineaire polymeren worden verdeeld in drie hoofdgroepen als isotactische polymeren, syndiotactische polymeren en atactische polymeren.

Tacticiteit in polymeren

Isotactische polymeren

Isotactische polymeren hebben hun aanhangende groepen aan dezelfde zijde van de polymeerketen. Deze polymeren zijn gewoonlijk semi-kristallisatie.

Syndiotactische polymeren

Syndiotactische polymeren hebben hun afhangende groepen in een alternerend patroon. Dit zijn meestal kristallijne polymeren.

Atactische polymeren

Atactische polymeren hebben de aanhangende groepen op een willekeurige manier. Atactische polymeren zijn amorf.

Figuur 3: Tacticiteit in polymeren

De hoofdketen kan uit hetzelfde monomeer of uit verschillende monomeren bestaan. Als het hetzelfde polymeer is, wordt het een lineair homopolymeer genoemd. Als de hoofdketen is gemaakt van verschillende monomeren, wordt dit een lineair copolymeer genoemd. Deze copolymeren kunnen worden gevonden in verschillende vormen zoals alternerende copolymeren (waarbij de polymeerketen is samengesteld uit reguliere alternerende monomeren), periodieke copolymeren (waarbij de monomeren zijn gerangschikt in een zich herhalende sequentie) en, blokcopolymeren (waarbij de blokken van verschillende monomeren zijn gerangschikt in een lineaire ketting).

Enkele voorbeelden van lineaire polymeren

• Teflon
• polypropyleen
• Polystyreen

Lineaire polymeren zijn vaak semi-kristallijn of kristallijn; omdat er geen takken zijn, kunnen de polymeerketens stevig worden verpakt. Vandaar dat de dichtheid hoog is. Het smeltpunt en het kookpunt worden verhoogd omdat er een hoge energie nodig is om deze polymeerketens, die stevig zijn verpakt, te scheiden.

Overeenkomsten tussen vertakt polymeer en lineair polymeer

• Beide zijn macromoleculen.
• Beide worden gevormd door polymerisatie van monomeren.
• Beide hebben een hoog molecuulgewicht.
• Beide typen hebben een ruggengraat die bestaat uit atomen die covalent aan elkaar zijn gebonden.
• Beide tonen tacticiteit.

Verschil tussen vertakt polymeer en lineair polymeer

Definitie

Vertakt polymeer: Een vertakt polymeer is een macromolecuul gemaakt van de polymerisatie van monomeren en heeft een vertakte structuur.

Lineair polymeer: Een lineair polymeer is een macromolecuul dat is opgebouwd uit vele monomeereenheden die in een rechte lijn zijn gerangschikt.

Structuur

Vertakt polymeer: Vertakte polymeren hebben een lineaire polymeerketen die is gesubstitueerd met één of meer polymeerketens (korte of lange polymeerketens).

Lineair polymeer: Lineaire polymeren hebben een rechte polymeerketen die al dan niet uit hangende groepen bestaat.

vertakking

Vertakt polymeer: Vertakking is aanwezig in vertakte polymeren.

Lineair polymeer: Vertakking is afwezig in lineaire polymeren.

Zijgroepen

Vertakt polymeer: Vertakte polymeren hebben polymeerketens als zijgroepen.

Lineair polymeer: Lineaire polymeren hebben aanhangende groepen als zijgroepen. Het zijn geen polymeerketens.

Inpakken

Vertakt polymeer: Vertakte polymeren zijn los verpakt.

Lineair polymeer: Lineaire polymeerketens kunnen goed worden verpakt.

Dichtheid

Vertakt polymeer: De dichtheid van vertakte polymeren is laag.

Lineair polymeer: De dichtheid van lineaire polymeren is hoog.

Smeltpunt en kookpunt

Vertakt polymeer: Het smelt- en kookpunt van vertakte polymeren is lager dan dat van lineaire polymeren.

Lineair polymeer: Het smelt- en kookpunt van lineaire polymeren is hoger dan dat van vertakte polymeren.

ingewikkeldheid

Vertakt polymeer: Vertakte polymeren hebben een complexe structuur.

Lineair polymeer: Lineaire polymeren hebben een eenvoudige structuur.

Voorbeelden

Vertakt polymeer: Enkele voorbeelden van vertakte polymeren omvatten zetmeel, glycogeen, enz.

Lineair polymeer: Enkele voorbeelden van lineaire polymeren omvatten Teflon, polypropyleen, enz.

Conclusie

Een polymeer is een gigantisch molecuul dat een groot aantal zich herhalende eenheden bevat. Polymeren kunnen worden gegroepeerd als lineaire polymeren en vertakte polymeren afhankelijk van hun structuren. Het belangrijkste verschil tussen vertakt polymeer en lineair polymeer is dat vertakte polymeren een vertakte structuur hebben, terwijl lineaire polymeren een lineaire structuur hebben.

Referenties:

 1. "Polymer Properties Database." Vertakte polymeren, hier beschikbaar.
2. Lazonby, John. "Polymeren: een overzicht." De essentiële chemische industrie online, hier beschikbaar.
3. "Vertakking (polymere chemie)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 oktober 2017, hier beschikbaar.
4. "Tacticiteit." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2 december 2017, hier beschikbaar.
5. Internationale unie van zuivere en toegepaste chemie. "Kampolymeer." IUPAC Gold Book - kampolymeer, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Graft-copolymeer 3D" door Minihaa - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia
2. "RAFT Architecture" door Chem538w10grp4 - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Polypropylene tacticity de" van Minihaa - Own work (CC0) via Commons Wikimedia