Verschil tussen lineair en verknoopt polymeer

Belangrijkste verschil - Lineair versus verknoopt polymeer

Een polymeer is een stof met een moleculaire structuur die voornamelijk is opgebouwd uit een groot aantal gelijksoortige eenheden die aan elkaar zijn gebonden. Deze herhalende eenheden vertegenwoordigen het monomeer dat werd gebruikt voor de vorming van het polymeer. Omdat er veel verschillende polymeren zijn, kunnen ze worden verdeeld in verschillende groepen, afhankelijk van verschillende parameters. We kunnen polymeren in twee groepen verdelen, afhankelijk van de basisstructuur van polymeer: ​​lineaire polymeren en gecrosslinkte polymeren. Het belangrijkste verschil tussen lineaire polymeren en verknoopte polymeren is dat lineaire polymeren zijn structuren met een rechte keten terwijl gecrosslinkte polymeren vertakte structuren zijn.

Key Areas Covered

1. Wat is een lineair polymeer?
      - Definitie, structuur en eigenschappen
2. Wat is een Crosslinked Polymer
      - Definitie, structuur en eigenschappen
3. Wat is het verschil tussen lineair en verknoopt polymeer
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Atactische polymeren, verknoopte polymeren, isotactische polymeren, lineaire polymeren, monomeer, polymeer, syndiotactische polymeren

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 herhalingseenheden. Deze ketting wordt de ruggengraat van het polymeer genoemd. Dit voeringpolymeer kan zijgroepen hebben die aan de ruggengraat zijn bevestigd. Deze zijgroepen worden hangende groepen genoemd. Maar deze zijgroepen zijn geen zijketens.

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. Volgens de tacticiteit van een polymeer kunnen deze lineaire polymeren worden verdeeld in drie hoofdgroepen als isotactische polymeren, syndiotactische polymeren en atactische polymeren. Isotactische polymeren hebben hun hangende groepen aan dezelfde kant van de polymeerketen. Syndiotactische polymeren hun hangende groepen in een wisselend patroon hebben. Atactische polymeren de hangende groepen op een willekeurige manier hebben.

Figuur 1: Amylose is een lineair polymeer van glucosemonomeren

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 bestaat uit regelmatige wisselende monomeren), periodieke copolymeren (waarbij de monomeren in een zich herhalende reeks zijn gerangschikt) en, blokcopolymeren (waarbij de blokken van verschillende monomeren in een lineaire keten zijn gerangschikt).

Deze macromoleculen zijn dicht verpakt vanwege minder sterische hinder. Dit geeft de lineaire polymeren een hoge dichtheid, hoge treksterkte en een hoog smeltpunt.

Wat is een Crosslinked Polymer

Verknoopte polymeren zijn macromoleculen met covalente bindingen tussen polymeermoleculen. Een crosslink is een binding tussen twee polymeerketens. Deze crosslinks kunnen ionische bindingen of covalente bindingen zijn. Deze verknopingen kunnen worden gevormd hetzij tijdens het proces van polymerisatie of na polymerisatie.

Omdat crosslinks tussen polymeerketens sterker zijn dan normale intermoleculaire aantrekking, vormt crosslinking een stabiel en sterker polymeermateriaal. Verknoopte polymeren kunnen worden gevonden in zowel synthetische polymeren als als natuurlijk voorkomende polymeren. Crosslinks kunnen worden gevormd uit chemische reacties met behulp van verknopingsreagentia. Het meest gebruikelijke voorbeeld van verknoopte polymeren is de gevulcaniseerde rubber. Omdat natuurrubber niet voldoende stijf en stijf is, wordt rubber gevulcaniseerd. Het wordt verwarmd met zwavel, dus zwavelmoleculen vormen covalente bindingen in de rubberen polymeerketens en verbinden de ketens met elkaar. Dit maakt rubber een stijf, stijf materiaal en duurzaam.

Figuur 2: Vulkanisatie van rubber

De mate van verknoping geeft het aantal verknopingen per mol van een materiaal. De mate van verknoping wordt gewoonlijk gemeten door een zwellingsexperiment. Hier wordt het materiaal in een houder met een geschikt oplosmiddel geplaatst. Vervolgens wordt de verandering van massa of de verandering van volume gemeten. Als de mate van crosslinking laag is, zwelt het materiaal meer op.

Verschil tussen lineair en verknoopt polymeer

Definitie

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

Verknoopt polymeer: Een verknoopt polymeer is een macromolecuul dat covalente bindingen heeft tussen de polymeermoleculen.

Structuur

Lineair polymeer: Lineaire polymeren zijn rechtketenige structuren.

Verknoopt polymeer: Verknoopte polymeren zijn netwerkstructuren.

Smeltpunt

Lineair polymeer: Lineaire polymeermaterialen hebben hoge smeltpunten vanwege de dichte pakking van polymeerketens.

Verknoopt polymeer: Verknoopte polymeren smelten niet bij hoge temperaturen. Ze hebben de neiging om een ​​zacht materiaal te worden dat uiteindelijk verbrandt.

Mate van verknoping

Lineair polymeer: De mate van verknoping van lineaire polymeren is nul.

Verknoopt polymeer: De mate van verknoping van verknoopte polymeren is een positieve waarde die het aantal vernettingen gegeven in een mol polymeermateriaal geeft.

Conclusie

Polymeren zijn macromoleculen die zijn gemaakt van veel monomeren die aan elkaar zijn gebonden. Polymeren is een zeer diverse groep die veel verschillende soorten polymeren omvat. Deze polymeren kunnen worden gegroepeerd volgens verschillende parameters. De basisstructuur van een polymeer kan worden gebruikt om polymeren in lineaire polymeren en gecrosslinkte polymeren te categoriseren. Het belangrijkste verschil tussen lineaire polymeren en verknoopte polymeren is dat lineaire polymeren structuren met een rechte keten zijn, terwijl verknoopte polymeren vertakte structuren zijn.

Referenties:

1. "Conceptuele intro tot polymeren." Het Polymer Science Learning Center, hier beschikbaar.
2. "Cross-Link." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2 oktober 2017, hier beschikbaar.
3. "Wat is een polymeer?" Polymer science learning centre, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Vulkanisatie van POLYIsoprene V.2" door Jü - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Amylose 3Dprojection.corrected" By glycoform - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia