تفاوت اصلی بین پلیمرهای متقاطع و پلیمرهای خطی در این است که واحدهای مونومر پلیمرهای خطی دارای پیوندهای سرتاسری هستند که شبیه مهره های یک گردنبند هستند، در حالی که پلیمرهای متقابل از زنجیره هایی تشکیل شده اند که به هم متصل هستند. با هم توسط یک سری پیوند کووالانسی به نام پیوندهای متقابل.
پلیمرها ترکیباتی هستند که از واحدهای تکرار شونده کوچکی تشکیل شده اند که به یکدیگر متصل می شوند تا مولکول های زنجیره بلند را تشکیل دهند. واحدهای تکرار شونده یا واحدهای سازنده یک پلیمر مونومر هستند. پلیمرها را می توان به طور کلی بر اساس ماهیت شیمیایی و حرارتی آنها به سه بخش طبقه بندی کرد: (الف) پلیمرهای ترموپلاستیک، (ب) پلیمرهای ترموست، و (ج) الاستومرها.ترموپلاستیک ها پلاستیک هایی هستند که تحت تاثیر گرما می توانند شکل خود را تغییر دهند. بر خلاف ترموپلاستیک ها، ترموست ها نمی توانند چرخه های حرارتی مکرر را تحمل کنند. الاستومرها لاستیک هایی هستند که برخلاف دو نوع ذکر شده در بالا، خواص ارتجاعی بسیار خوبی از خود نشان می دهند. با توجه به ساختار، سه نوع پلیمر به عنوان پلیمرهای خطی، منشعب و متقاطع وجود دارد. پلیمرهای ترموپلاستیک مولکول‌های خطی هستند، در حالی که ترموست و الاستومرها پلیمرهایی با پیوند متقابل هستند.
پلیمر متقاطع چیست؟
پلیمر متقاطع پلیمری است که دارای زنجیره هایی است که توسط شبکه ای از پیوندهای کووالانسی به هم متصل شده اند. پیوندهای متقاطع می توانند کوتاه یا بلند باشند، اما در بیشتر پلیمرها این پیوندها کوتاه هستند. ترموست و الاستومرها دارای پیوندهای متقاطع هستند.خواص پلیمرهای متقاطع عمدتاً به درجه پیوند متقابل بستگی دارد. به طور خاص، اگر درجه پیوند متقاطع کم باشد، پلیمر مانند یک پلیمر غیر متقاطع رفتار می کند و رفتار نرم کنندگی نشان می دهد. با این حال، اگر درجه اتصال عرضی بالا باشد، رفتار نرم شدن پلیمر بسیار سخت تر خواهد بود. یک مثال خوب از استفاده از پیوند متقابل برای بهبود خواص لاستیک ها، فرآیند ولکانیزاسیون است.
شکل 1: پلی ایزوپرن متقاطع (لاستیک طبیعی ولکانیزه شده با استفاده از گوگرد به عنوان عامل اتصال دهنده)
در طول ولکانیزاسیون، افزودن عوامل ولکانیزاسیون مانند گوگرد، اکسیدهای فلزی و غیره، پیوندهای عرضی بین مولکول های زنجیره لاستیکی را افزایش می دهد. و بنابراین، استحکام کششی و سختی لاستیک ها را بهبود می بخشد.بسیاری از فرآیندهای تولید محصولات لاستیکی از ولکانیزاسیون استفاده می کنند. برخلاف لاستیک ها، پلیمرهای ترموست مانند اوره فرمالدئید در طی فرآیند اتصال عرضی به مواد سخت و شکننده تبدیل می شوند. این به این دلیل است که اتصال عرضی پلیمر را به صورت شیمیایی گیر می کند و این واکنش برگشت ناپذیر است. علاوه بر این، پارامتر حلالیت پلیمرهای پیوند متقابل با چگالی پیوند متقابل متفاوت است. اگر پلیمر دارای درجه اتصال عرضی پایینی باشد، در مایع متورم می‌شود.
پلیمر خطی چیست؟
پلیمر خطی یک پلیمر ترموپلاستیک است که از مولکول های زنجیره بلند تشکیل شده است. در اینجا، واحدهای مونومر دارای پیوندهای سرتاسری هستند که شبیه مهره های یک گردنبند هستند. پلی اتیلن نمونه ای از پلیمرهای خطی است که در آن واحدهای اتیلن به عنوان مونومر عمل می کنند. گاهی اوقات این زنجیره های خطی دارای ساختارهای منشعب هستند. به طور کلی، ساختارهای خطی و زنجیره‌ای از یک پلیمر خواص مشابهی را نشان می‌دهند.
شکل 02: پلی اتیلن
از آنجایی که آنها ترموپلاستیک هستند، گرما می تواند پلیمرهای خطی را نرم کند. دمای نرم شدن ویژگی منحصر به فرد پلیمرهای خطی است. دمای نرم شدن لاستیک ها یا سیالات چسبناک کمتر از دمای اتاق است، در حالی که دمای جامدات سخت و شکننده یا جامدات انعطاف پذیر بالاتر از دمای اتاق است. علاوه بر این، یک پلیمر خطی یک پلیمر ترموپلاستیک است که از مولکول های زنجیره بلند تشکیل شده است. در اینجا، واحدهای مونومر دارای پیوندهای سرتاسری هستند، مانند مهره هایی در یک گردنبند.
پلی اتیلن نمونه ای از پلیمرهای خطی است که در آن واحدهای اتیلن به عنوان مونومر عمل می کنند. گاهی اوقات این زنجیره های خطی دارای الگوهای منشعب هستند. به طور کلی، ساختارهای خطی و زنجیره‌ای از یک پلیمر خواص مشابهی را نشان می‌دهند.
تفاوت بین پلیمر متقاطع و پلیمر خطی چیست؟
پلیمر پیوندی متقاطع در مقابل پلیمر خطی |
|
| پلیمر متقاطع از زنجیرهایی تشکیل شده است که توسط یک سری پیوندهای کووالانسی به هم متصل شده اند. | پلیمر خطی از مونومرهایی تشکیل شده است که از انتها به انتها به هم متصل شده اند و شبیه مهره های یک گردنبند هستند. |
| ترموپلاستیک | |
| ترموست و الاستومر | ترموپلاستیک |
| گرمایش پلیمرها | |
| نمی توان چرخه های گرمایش مکرر را تحمل کرد | می تواند چرخه های گرمایش مکرر را تحمل کند |
| قابلیت بازیافت | |
| قابل بازیافت نیست (نمی توان دوباره قالب زد) | بسیار قابل بازیافت (قابل تغییر قالب/تغییر شکل) |
| نوع پیوند بین زنجیره مولکولی | |
| اوراق قرضه اولیه دائمی | اوراق قرضه ثانویه موقت |
| نمونه | |
| فنل فرمالدئید، پلی اورتان ها، سیلیکون ها، لاستیک طبیعی، لاستیک بوتیل، لاستیک کلروپرن | استال ها، اکریلیک ها، اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS)، پلی آمیدها، پلی کربنات، پلی اتیلن |
خلاصه - پلیمر متقاطع در مقابل پلیمر خطی
به طور خلاصه، دو دسته از پلیمرها بر اساس ساختار آنها وجود دارد: پلیمرهای خطی و پلیمرهای متقاطع. مونومرهای پلیمرهای خطی دارای پیوندهای سرتاسری هستند که شبیه مهره های یک گردنبند است. از این رو، تمام ترموپلاستیک ها متعلق به پلیمرهای خطی هستند و هیچ پیوند متقابل دائمی بین زنجیره های پلیمری ندارند.با این حال، پلیمرهای متقاطع دارای پیوندهای دائمی بین زنجیره های پلیمری مجاور هستند. تمام الاستومرها و ترموست ها متعلق به پلیمرهای متقاطع هستند. بنابراین، این تفاوت بین پلیمر متقاطع و پلیمر خطی است.
