تفاوت کلیدی - پلیمرهای آمورف در مقابل پلیمرهای کریستالی
کلمه "پلیمر" را می توان به عنوان ماده ای تعریف کرد که از تعداد زیادی واحد تکراری ساخته شده است که از طریق پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل شده اند. یک مولکول پلیمری ممکن است حاوی میلیون‌ها مولکول کوچک یا واحدهای تکرار شونده باشد که مونومر نامیده می‌شوند. پلیمرها مولکول های بسیار بزرگی هستند که وزن مولکولی بالایی دارند. مونومرها باید یک پیوند دوگانه یا حداقل دو گروه عاملی داشته باشند تا به عنوان یک پلیمر مرتب شوند. این پیوند دوگانه یا دو گروه عاملی به مونومر کمک می کند تا دو مونومر دیگر را بچسباند و این مونومرهای متصل نیز دارای گروه های عاملی برای جذب مونومرهای بیشتری هستند.یک پلیمر به این روش ساخته می شود و این فرآیند به نام پلیمریزاسیون شناخته می شود. نتیجه پلیمریزاسیون یک ماکرومولکول یا یک زنجیره پلیمری است. این زنجیره های پلیمری را می توان به روش های مختلفی مرتب کرد تا ساختار مولکولی یک پلیمر را بسازد. آرایش می تواند بی شکل یا کریستالی باشد. تفاوت اصلی بین پلیمرهای آمورف و کریستالی آرایش مولکولی آنهاست. پلیمرهای آمورف آرایش یا الگوی خاصی ندارند در حالی که پلیمرهای کریستالی ساختارهای مولکولی خوبی دارند.
ساختارهای مولکولی پلیمرها چیست
قبل از مطالعه بیشتر در مورد تفاوت بین پلیمرهای آمورف و کریستالی، دانستن حقایقی در مورد ساختار مولکولی پلیمرها مهم است. زنجیره‌های پلیمری را می‌توان به سه طریق به نام‌های syndiotactic، isotactic یا atactic مرتب کرد. syndiotactic به این معنی است که گروه های جانبی زنجیره پلیمری به طور متناوب مرتب شده اند. در آرایش ایزوتاکتیک، گروه های جانبی در یک سمت قرار دارند.اما آرایش آتاکتیک چینش تصادفی گروه های جانبی را در امتداد زنجیره پلیمر نشان می دهد.
پلیمر آمورف چیست؟
یک پلیمر آمورف در ساختار مولکولی خود الگوی سازمان یافته ای ندارد. پلیمرهای آمورف عمدتاً از زنجیره های پلیمری آتاکتیک ساخته می شوند. این باعث عدم بلورینگی می شود. بنابراین ساختار ضعیفی است. از آنجایی که درجه بلورینگی وجود ندارد یا بلورینگی وجود ندارد پلیمرهای آمورف هستند، در مقایسه با پلیمرهای کریستالی چگالی کمی دارند. بنابراین مقاومت شیمیایی کم و شفاف است. جاذبه های ضعیفی بین زنجیره های پلیمری به دلیل عدم وجود ساختار طرح دار وجود دارد.
نمونه هایی از پلیمرهای آمورف شامل پلی اتیلن، پی وی سی و غیره است. درجه بلورینگی تحت تأثیر فرآیند پلیمریزاسیون و تولید است. پلیمرهای آمورف ممکن است با تشکیل کریستالیت ها یا نواحی منظم دارای تبلور باشند. اینها نرمتر هستند و در برابر نفوذ حلال مقاومت کمتری دارند.
پلیمر کریستالی چیست؟
ساختار کریستالی مولکول‌های پلیمری منظم را نشان می‌دهد. پلیمرهای کریستالی ساختار منظمی دارند که از زنجیره های پلیمری syndiotactic و isotactic ساخته شده است. این ساختار منظم باعث شفاف شدن پلیمر می شود. همچنین نیروهای جاذبه قوی بین مولکول ها وجود دارد. از این رو در مقایسه با پلیمرهای آمورف، مقاوم در برابر مواد شیمیایی است و چگالی بالایی دارد. اگرچه پلیمرهای کریستالی به خوبی مرتب شده اند، اما ممکن است نواحی آمورف نیز وجود داشته باشد. بنابراین به این پلیمرها مواد نیمه کریستالی می گویند.
مواد پلاستیکی مانند نایلون و سایر پلی آمیدها ساختارهای متبلور دارند. نمونه های دیگر عبارتند از پلی اتیلن خطی، PET (پلی اتیلن ترفتالات)، پلی پروپیلن، و غیره. اینها ساختارهای سفت و سختی هستند و کمتر تحت تاثیر نفوذ حلال قرار می گیرند.
شکل 01: زنجیره های مولکولی در پلیمرهای آمورف و نیمه بلوری
تفاوت بین پلیمرهای آمورف و پلیمرهای کریستالی چیست؟
آمورف در مقابل پلیمرهای کریستالی |
|
| پلیمرهای آمورف پلیمرهایی هستند که در ساختار مولکولی خود الگوی مرتبی ندارند. | پلیمرهای کریستالی پلیمرهایی هستند که ساختار منظمی دارند. |
| مورفولوژی | |
| پلیمرهای آمورف از زنجیره های پلیمری آتاکتیک ساخته می شوند. | پلیمرهای کریستالی از زنجیره های پلیمری syndiotactic و isotactic ساخته می شوند. |
| نیروهای جذب | |
| پلیمرهای آمورف نیروهای کششی ضعیفی بین زنجیره های پلیمری دارند. | پلیمرهای کریستالی نیروهای جاذبه قوی بین زنجیره های پلیمری دارند. |
| تراکم | |
| پلیمرهای آمورف چگالی کمی دارند. | پلیمرهای کریستالی چگالی بالایی دارند. |
| مقاومت شیمیایی | |
| پلیمرهای آمورف مقاومت شیمیایی پایینی دارند. | پلیمرهای کریستالی مقاومت شیمیایی بالایی دارند. |
| زنجیر پلیمر | |
| زنجیره های پلیمری به شیوه ای آتاکتیک در پلیمرهای آمورف مرتب شده اند. | زنجیره های پلیمری در پلیمرهای کریستالی به صورت syndiotactic و isotactic مرتب شده اند. |
| ظاهر | |
| پلیمرهای آمورف شفاف هستند. | پلیمرهای کریستالی شفاف هستند |
خلاصه - پلیمرهای آمورف در مقابل پلیمرهای کریستالی
همه پلیمرها مقداری بلورینگی دارند که تفاوت اصلی بین پلیمرهای آمورف و کریستالی است. پلیمرهای آمورف دارای درجه بلورینگی پایینی هستند در حالی که پلیمرهای کریستالی دارای درجه بالایی از تبلور هستند. خواص فیزیکی و شیمیایی یک پلیمر به درجه بلورینگی بستگی دارد.
