Różnica między polimerami amorficznymi i krystalicznymi

Kluczowa różnica - polimery amorficzne vs polimery krystaliczne
 

Słowo „polimer” można zdefiniować jako materiał wykonany z dużej liczby powtarzających się jednostek, które są ze sobą połączone poprzez wiązanie chemiczne. Pojedyncza cząsteczka polimeru może zawierać miliony małych cząsteczek lub powtarzających się jednostek zwanych monomerami. Polimery są bardzo dużymi cząsteczkami o wysokiej masie cząsteczkowej. Monomery powinny mieć podwójne wiązanie lub co najmniej dwie grupy funkcyjne, aby mogły być ułożone jako polimer. To podwójne wiązanie lub dwie grupy funkcyjne pomagają monomerowi przyłączyć dwa kolejne monomery, a te przyłączone monomery mają również grupy funkcyjne przyciągające więcej monomerów. W ten sposób wytwarza się polimer, a proces ten nazywany jest polimeryzacją. Wynikiem polimeryzacji jest makrocząsteczka lub łańcuch polimerowy. Te łańcuchy polimerowe można rozmieszczać na różne sposoby, aby uzyskać strukturę molekularną polimeru. Układ może być amorficzny lub krystaliczny. Główną różnicą między amorficznymi i krystalicznymi polimerami jest ich układ molekularny. Polimery amorficzne nie mają szczególnego układu ani wzoru, podczas gdy polimery krystaliczne są dobrze ułożonymi strukturami molekularnymi.

ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Jakie są struktury molekularne polimerów
3. Co to są polimery amorficzne
4. Co to są polimery krystaliczne
5. Porównanie obok siebie - polimery amorficzne vs polimery krystaliczne
6. Podsumowanie

Jakie są struktury molekularne polimerów

Ważne jest poznanie pewnych faktów dotyczących struktury molekularnej polimerów przed dalszym czytaniem o różnicy między polimerami amorficznymi i krystalicznymi. Łańcuchy polimerowe można ułożyć na trzy sposoby znane jako syndiotaktyczny, izotaktyczny lub ataktyczny sposób. Syndiotaktyczny oznacza, że ​​boczne grupy łańcucha polimeru są rozmieszczone naprzemiennie. W układzie izotaktycznym grupy boczne znajdują się po tej samej stronie. Ale układ ataktyczny pokazuje losowy układ grup bocznych wzdłuż łańcucha polimeru.

Co to jest amorficzny polimer?

Amorficzny polimer nie ma zorganizowanego wzoru w swojej strukturze molekularnej. Amorficzne polimery składają się głównie z ataktycznych łańcuchów polimerowych. To powoduje brak krystaliczności. Dlatego jest to słaba struktura. Ponieważ stopień krystaliczności jest nieobecny lub krystaliczność jest nieobecna, polimery amorficzne mają małą gęstość w porównaniu z polimerami krystalicznymi. Dlatego odporność chemiczna jest niska i przezroczysta. Słabe przyciągania między łańcuchami polimerowymi wynikają z braku wzorzystej struktury.

Przykłady bezpostaciowych polimerów obejmują polietylen, PVC itp. Na stopień krystaliczności ma wpływ proces polimeryzacji i produkcji. Polimery amorficzne mogą mieć krystaliczność z tworzeniem się krystalitów lub uporządkowanych obszarów. Są bardziej miękkie i mniej odporne na przenikanie rozpuszczalnika.

Co to jest krystaliczny polimer?

Struktura krystaliczna pokazuje regularne uszeregowane cząsteczki polimeru. Polimery krystaliczne mają uporządkowaną strukturę, która składa się z syndiotaktycznych i izotaktycznych łańcuchów polimerowych. Ta uporządkowana struktura powoduje, że polimer staje się półprzezroczysty. Istnieją również silne siły przyciągania między cząsteczkami. W związku z tym jest odporny chemicznie i ma wysoką gęstość w porównaniu do polimerów amorficznych. Chociaż krystaliczne polimery są dobrze uporządkowane, mogą również istnieć obszary amorficzne. Dlatego te polimery są nazywane półkrystaliczny materiały.

Tworzywa sztuczne, takie jak nylon i inne poliamidy, mają krystalizowane struktury. Inne przykłady obejmują liniowy polietylen, PET (politereftalan etylenu), polipropylen itp. Są to sztywne struktury i są mniej podatne na penetrację rozpuszczalnika.

Rycina 01: Łańcuchy molekularne w amorficznych i półkrystalicznych polimerach

Jaka jest różnica między polimerami amorficznymi i polimerami krystalicznymi?

Amorficzne vs polimery krystaliczne
Amorficzne polimery to polimery, które nie mają uporządkowanego wzoru w swojej strukturze molekularnej.	Krystaliczne polimery to polimery o dobrze zorganizowanej strukturze.
Morfologia
Amorficzne polimery są wytwarzane z ataktycznych łańcuchów polimerowych.	Krystaliczne polimery są wytwarzane z syndiotaktycznych i izotaktycznych łańcuchów polimerowych.
Siły przyciągania
Amorficzne polimery mają słabe siły przyciągania między łańcuchami polimerów.	Polimery krystaliczne mają silne siły przyciągania między łańcuchami polimerów.
Gęstość
Amorficzne polimery mają niską gęstość.	Polimery krystaliczne mają wysoką gęstość.
Odporność chemiczna
Polimery amorficzne mają niską odporność chemiczną.	Polimery krystaliczne mają wysoką odporność chemiczną.
Łańcuchy polimerowe
Łańcuchy polimerowe są ułożone w sposób ataktyczny w amorficznych polimerach.	Łańcuchy polimerowe są ułożone w sposób syndiotaktyczny i izotaktyczny w krystalicznych polimerach.
Wygląd
Polimery amorficzne są przezroczyste.	Polimery krystaliczne są półprzezroczyste

Podsumowanie - polimery amorficzne a polimery krystaliczne

Wszystkie polimery mają pewną krystaliczność, która jest główną różnicą między polimerami amorficznymi i krystalicznymi. Amorficzne polimery mają niski stopień krystaliczności, podczas gdy polimery krystaliczne mają wysoki stopień krystaliczności. Właściwości fizyczne i chemiczne polimeru będą zależeć od stopnia krystaliczności.

Odniesienie:
1. „Rodzaje polimerów”. Grupy pionu edukacji chemicznej. Purdue University, n.d. Sieć. 25 maja 2017 r. <>
2. „Podstawy: definicja i właściwości polimerów”. Amerykańska Rada Chemii. N.p., n.d. Sieć. 25 maja 2017 r. <>
3. Chanda, M., 2000. Zaawansowana chemia polimerów. 2nd ed. Nowy Jork: Marcel Dekker

Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Polymerketten - amorph und kristallinEN” Autor: Polymerketten _-_ amorph_und_kristallin.svg: Rainer Ziel. Oryginalnym przesyłającym był Salino01 na stronie de.wikipediaderivative: Materiałoznawca (dyskusja) - Polymerketten _-_ amorph_und_kristallin.svg przez Commons