Խաչ կապված պոլիմերների և գծային պոլիմերների հիմնական տարբերությունն այն է, որ գծային պոլիմերների մոնոմերային միավորներն ունեն ծայրից ծայր կապեր, որոնք նման են վզնոցի ուլունքներին, մինչդեռ խաչակցված պոլիմերները կազմված են շղթաներից, որոնք միացված են: միասին մի շարք կովալենտային կապերով, որոնք կոչվում են խաչաձև կապեր:
Պոլիմերները միացություններ են, որոնք բաղկացած են փոքր կրկնվող միավորներից, որոնք միմյանց միանում են երկար շղթայով մոլեկուլներ ձևավորելու համար: Պոլիմերի կրկնվող միավորները կամ շինանյութերը մոնոմերներ են։ Պոլիմերները կարող են լայնորեն դասակարգվել երեք մասի` ելնելով դրանց քիմիական և ջերմային բնույթից, մասնավորապես. ա) ջերմապլաստիկ պոլիմերներ, բ) ջերմակայուն պոլիմերներ և գ) էլաստոմերներ:Թերմոպլաստիկները պլաստմասսա են, որոնք կարող են փոխել ձևը ջերմության ազդեցության տակ: Ի տարբերություն ջերմապլաստիկների, ջերմաչափերը չեն կարող հանդուրժել տաքացման կրկնվող ցիկլերը: Էլաստոմերներն այն ռետիններն են, որոնք ցուցադրում են գերազանց առաձգական հատկություններ, ի տարբերություն վերը նշված երկու տեսակների: Ըստ կառուցվածքի՝ առանձնանում են պոլիմերների երեք տեսակ՝ գծային, ճյուղավորված և խաչակցված պոլիմերներ։ Ջերմապլաստիկ պոլիմերները գծային մոլեկուլներ են, մինչդեռ ջերմամեկուսիչները և էլաստոմերները խաչակցված պոլիմերներ են։
Ի՞նչ է խաչակցված պոլիմերը:
Խաչ կապված պոլիմերն այն պոլիմերն է, որն ունի շղթաներ՝ կապված կովալենտային կապերի ցանցով: Խաչաձև կապերը կարող են լինել կարճ կամ երկար, բայց պոլիմերների մեծ մասում այդ կապերը կարճ են: Թերմոսետները և էլաստոմերները ունեն խաչաձև կապեր:Խաչաձեւ կապակցված պոլիմերների հատկությունները հիմնականում կախված են խաչաձեւ կապի աստիճանից։ Կոնկրետ լինելու համար, եթե խաչաձև կապակցման աստիճանը ցածր է, պոլիմերը կվարվի որպես չխաչ կապված պոլիմեր և կցուցաբերի փափկեցնող վարքագիծ: Այնուամենայնիվ, եթե խաչաձեւ կապի աստիճանը բարձր է, ապա պոլիմերի փափկեցման պահվածքը շատ ավելի կոշտ կլինի: Կաուչուկների հատկությունները բարելավելու համար խաչաձեւ կապի կիրառման լավ օրինակ է վուլկանացման գործընթացը:
Նկար 1. Խաչաձև կապակցված պոլիիզոպրեն (վուլկանացված բնական կաուչուկ՝ օգտագործելով ծծումբը որպես խաչաձև կապող նյութ)
Վուլկանացման ընթացքում, վուլկանացնող նյութերի ավելացումը, ինչպիսիք են ծծումբը, մետաղական օքսիդները և այլն, մեծացնում են ռետինե շղթայի մոլեկուլների միջև խաչաձեւ կապերը: Եվ այսպիսով, բարելավում է ռետինների առաձգական ուժն ու կարծրությունը:Ռետինե արտադրանքի արտադրության շատ գործընթացներում օգտագործվում է վուլկանացում: Ի տարբերություն կաուչուկների, ջերմակայուն պոլիմերները, ինչպիսիք են urea formaldehyde-ը, դառնում են կոշտ և փխրուն նյութեր խաչաձեւ կապի գործընթացում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ խաչաձև կապը պոլիմերը դարձնում է քիմիապես ամրացված, և այս ռեակցիան անշրջելի է: Ավելին, խաչաձև կապող պոլիմերների լուծելիության պարամետրը տատանվում է խաչաձև կապի խտությունից կախված: Եթե պոլիմերն ունի խաչաձեւ կապի ցածր աստիճան, ապա այն հակված է ուռչելու հեղուկի մեջ:
Ի՞նչ է գծային պոլիմերը:
Գծային պոլիմերը ջերմապլաստիկ պոլիմեր է, որը բաղկացած է երկար շղթայով մոլեկուլներից։ Այստեղ մոնոմերային միավորներն ունեն ծայրից ծայր կապեր, որոնք վզնոցի մեջ ուլունքներ են հիշեցնում: Պոլիէթիլենը գծային պոլիմերի օրինակ է, որտեղ էթիլենի միավորները գործում են որպես մոնոմեր: Երբեմն այս գծային շղթաներն ունեն ճյուղավորված կառուցվածքներ։ Ընդհանուր առմամբ, միևնույն պոլիմերի գծային և ճյուղավորված շղթայական կառուցվածքներն ունեն նմանատիպ հատկություններ։
Նկար 02. Պոլիէթիլեն
Քանի որ դրանք ջերմապլաստիկ են, ջերմությունը կարող է փափկացնել գծային պոլիմերները: Փափկեցման ջերմաստիճանը գծային պոլիմերների եզակի առանձնահատկությունն է: Ռետինների կամ մածուցիկ հեղուկների փափկացման ջերմաստիճանը ցածր է սենյակային ջերմաստիճանից, մինչդեռ պինդ, փխրուն կամ ճկուն պինդ մարմինների ջերմաստիճանը բարձր է սենյակային ջերմաստիճանից: Ավելին, գծային պոլիմերը ջերմապլաստիկ պոլիմեր է, որը բաղկացած է երկար շղթայական մոլեկուլներից։ Այստեղ մոնոմերային միավորներն ունեն ծայրից ծայր կապեր, ինչպես ուլունքները վզնոցի մեջ:
Պոլիէթիլենը գծային պոլիմերի օրինակ է, որտեղ էթիլենի միավորները գործում են որպես մոնոմերներ: Երբեմն այս գծային շղթաները ունեն ճյուղավորված նախշեր: Ընդհանուր առմամբ, միևնույն պոլիմերի գծային և ճյուղավորված շղթայական կառուցվածքներն ունեն նմանատիպ հատկություններ։
Ո՞րն է տարբերությունը խաչաձև կապակցված պոլիմերի և գծային պոլիմերի միջև:
Խաչ կապված պոլիմեր ընդդեմ գծային պոլիմեր |
|
| Խաչ կապված պոլիմերը կազմված է շղթաներից, որոնք միացված են մի շարք կովալենտային կապերով: | Գծային պոլիմերը կազմված է ծայրից ծայր իրար միացված մոնոմերներից, որոնք նման են մանյակի ուլունքներին: |
| Թերմոպլաստիկա | |
| Ջերմակայուններ և էլաստոմերներ | Թերմոպլաստիկա |
| Պոլիմերների տաքացում | |
| Հնարավոր չէ հանդուրժել ջեռուցման կրկնվող ցիկլերը | Կարող է հանդուրժել ջեռուցման կրկնվող ցիկլերը |
| Վերամշակելիություն | |
| Հնարավոր չէ վերամշակել (չի կարող վերափոխվել) | Խիստ վերամշակելի (կարելի է ձևափոխել/վերաձևել) |
| Մոլեկուլային շղթայի միջև կապի տեսակ | |
| Մշտական առաջնային պարտատոմսեր | Ժամանակավոր երկրորդական պարտատոմսեր |
| Օրինակներ | |
| ֆենոլ-ֆորմալդեհիդ, պոլիուրեթաններ, սիլիկոններ, բնական կաուչուկ, բուտիլ կաուչուկ, քլորոպրենային կաուչուկ | ացետալներ, ակրիլներ, ակրիլոնիտրիլ-բուտադիեն-ստիրոլ (ABS), պոլիամիդներ, պոլիկարբոնատ, պոլիէթիլեն |
Ամփոփում – Խաչաձև կապակցված պոլիմեր ընդդեմ գծային պոլիմերի
Համառոտ, ըստ իրենց կառուցվածքի, գոյություն ունեն պոլիմերների երկու կատեգորիա՝ գծային պոլիմերներ և խաչակցված պոլիմերներ: Գծային պոլիմերների մոնոմերները ծայրից ծայր կապեր ունեն՝ վզնոցի ուլունքներ հիշեցնող։ Այսպիսով, բոլոր ջերմապլաստիկները պատկանում են գծային պոլիմերներին և չունեն մշտական խաչաձև կապեր պոլիմերային շղթաների միջև:Այնուամենայնիվ, խաչակցված պոլիմերները մշտական կապեր ունեն հարակից պոլիմերային շղթաների միջև: Բոլոր էլաստոմերները և ջերմաչափերը պատկանում են խաչակցված պոլիմերներին: Այսպիսով, սա է խաչաձեւ կապակցված պոլիմերի և գծային պոլիմերի միջև տարբերությունը:
