მთავარი განსხვავება ჯვარედინი დაკავშირებულ პოლიმერსა და ხაზოვან პოლიმერს შორის არის ის, რომ ხაზოვანი პოლიმერების მონომერულ ერთეულებს აქვთ ბოლო-ბოლო ბმულები, რომლებიც წააგავს ყელსაბამში არსებულ მძივებს, ხოლო ჯვარედინი პოლიმერები შედგება ჯაჭვებისაგან, რომლებიც შეერთებულია. ერთად კოვალენტური ბმების სერიით, რომელსაც ეწოდება ჯვარედინი კავშირები.
პოლიმერები არის ნაერთები, რომლებიც შედგება მცირე განმეორებადი ერთეულებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან აკავშირებენ გრძელ ჯაჭვის მოლეკულებს. პოლიმერის განმეორებადი ერთეულები ან სამშენებლო ბლოკები მონომერებია. პოლიმერები შეიძლება დაიყოს სამ ნაწილად მათი ქიმიური და თერმული ბუნების მიხედვით, კერძოდ; (ა) თერმოპლასტიკური პოლიმერები, (ბ) თერმომყარებადი პოლიმერები და (გ) ელასტომერები.თერმოპლასტიკა არის პლასტმასი, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს ფორმა სითბოს გამოყენებისას. თერმოპლასტიკისგან განსხვავებით, თერმოსეტი ვერ იტანს გათბობის განმეორებით ციკლებს. ელასტომერები არის რეზინები, რომლებიც ავლენენ შესანიშნავ ელასტიურ თვისებებს, ზემოთ აღნიშნული ორი ტიპისგან განსხვავებით. სტრუქტურის მიხედვით, არსებობს პოლიმერების სამი ტიპი, როგორც წრფივი, განშტოებული და ჯვარედინი დაკავშირებული პოლიმერები. თერმოპლასტიკური პოლიმერები წრფივი მოლეკულებია, ხოლო თერმოელექტორები და ელასტომერები ჯვარედინი კავშირში მყოფი პოლიმერებია.
რა არის ჯვარედინი პოლიმერი?
ჯვარედინი პოლიმერი არის პოლიმერი, რომელსაც აქვს ჯაჭვები ერთმანეთთან დაკავშირებული კოვალენტური ბმების ქსელით. ჯვარედინი ბმულები შეიძლება იყოს მოკლე ან გრძელი, მაგრამ პოლიმერების უმეტესობაში ეს ბმები მოკლეა. თერმოსეტებსა და ელასტომერებს აქვთ ჯვარედინი კავშირები.ჯვარედინი პოლიმერების თვისებები ძირითადად დამოკიდებულია ჯვარედინი კავშირის ხარისხზე. კონკრეტულად რომ ვთქვათ, თუ ჯვარედინი კავშირის ხარისხი დაბალია, პოლიმერი იქცევა, როგორც არაჯვარედინი პოლიმერი და აჩვენებს დარბილების ქცევას. თუმცა, თუ ჯვარედინი კავშირის ხარისხი მაღალია, პოლიმერის დარბილების ქცევა გაცილებით რთული იქნება. რეზინის თვისებების გასაუმჯობესებლად ჯვარედინი კავშირის გამოყენების კარგი მაგალითია ვულკანიზაციის პროცესი.
სურათი 1: ჯვარედინი პოლიიზოპრენი (ვულკანიზებული ბუნებრივი რეზინი გოგირდის გამოყენებით, როგორც ჯვარედინი დამაკავშირებელი საშუალება)
ვულკანიზაციის დროს, ვულკანიზაციის აგენტების დამატება, როგორიცაა გოგირდი, ლითონის ოქსიდები და ა.შ., ზრდის ჯვარედინი კავშირებს რეზინის ჯაჭვის მოლეკულებს შორის. და ამრიგად, აუმჯობესებს რეზინის გამძლეობას და სიმტკიცეს.რეზინის პროდუქტების წარმოების მრავალი პროცესი იყენებს ვულკანიზაციას. რეზინებისგან განსხვავებით, თერმოდირებული პოლიმერები, როგორიცაა შარდოვანა ფორმალდეჰიდი, ხდება მყარი და მტვრევადი მასალა ჯვარედინი კავშირის პროცესში. ეს იმიტომ ხდება, რომ ჯვარედინი კავშირი აქცევს პოლიმერს ქიმიურად და ეს რეაქცია შეუქცევადია. გარდა ამისა, ჯვარედინი დამაკავშირებელი პოლიმერების ხსნადობის პარამეტრი იცვლება ჯვარედინი კავშირის სიმკვრივის მიხედვით. თუ პოლიმერს აქვს ჯვარედინი კავშირის დაბალი ხარისხი, ის სითხეში ადიდებს.
რა არის ხაზოვანი პოლიმერი?
წრფივი პოლიმერი არის თერმოპლასტიკური პოლიმერი, რომელიც შედგება გრძელი ჯაჭვის მოლეკულებისგან. აქ მონომერულ ერთეულებს აქვთ ბოლო-ბოლო ბმულები, რომლებიც წააგავს მძივებს ყელსაბამში. პოლიეთილენი არის ხაზოვანი პოლიმერის მაგალითი, სადაც ეთილენის ერთეულები მოქმედებენ როგორც მონომერები. ზოგჯერ ამ ხაზოვან ჯაჭვებს აქვთ განშტოებული სტრუქტურები. ზოგადად, ერთი და იგივე პოლიმერის წრფივი და განშტოებული ჯაჭვის სტრუქტურები ავლენენ მსგავს თვისებებს.
სურათი 02: პოლიეთილენი
რადგან ისინი თერმოპლასტიკურია, სითბოს შეუძლია წრფივი პოლიმერების დარბილება. დარბილების ტემპერატურა ხაზოვანი პოლიმერების უნიკალური თვისებაა. რეზინების ან ბლანტი სითხეების დარბილების ტემპერატურა ოთახის ტემპერატურაზე დაბალია, ხოლო მყარი, მტვრევადი ან დრეკადი მყარი ნაწილაკების ტემპერატურა ოთახის ტემპერატურაზე მეტია. უფრო მეტიც, ხაზოვანი პოლიმერი არის თერმოპლასტიკური პოლიმერი, რომელიც შედგება გრძელი ჯაჭვის მოლეკულებისგან. აქ მონომერულ ერთეულებს აქვთ ბოლო-ბოლო ბმულები, როგორიცაა მძივები ყელსაბამში.
პოლიეთილენი არის ხაზოვანი პოლიმერის მაგალითი, სადაც ეთილენის ერთეულები მოქმედებენ როგორც მონომერები. ზოგჯერ ამ ხაზოვან ჯაჭვებს აქვს განშტოებული ნიმუშები. ზოგადად, ერთი და იგივე პოლიმერის წრფივი და განშტოებული ჯაჭვის სტრუქტურები ავლენენ მსგავს თვისებებს.
რა განსხვავებაა ჯვარედინი დაკავშირებულ პოლიმერსა და ხაზოვან პოლიმერს შორის?
ჯვარედინი დაკავშირებული პოლიმერი ხაზოვანი პოლიმერის წინააღმდეგ |
|
| ჯვარედინი დაკავშირებული პოლიმერი შედგება ჯაჭვებისაგან, რომლებიც გაერთიანებულია კოვალენტური ბმების სერიით. | წრფივი პოლიმერი შედგება მონომერებისგან, რომლებიც გაერთიანებულია ბოლომდე, ყელსაბამში არსებული მძივების მსგავსი. |
| თერმოპლასტიკები | |
| თერმოზეთები და ელასტომერები | თერმოპლასტიკები |
| პოლიმერების გათბობა | |
| ვერ იტანს განმეორებით გათბობის ციკლებს | შეუძლია მოითმინოს განმეორებითი გათბობის ციკლები |
| გადამუშავება | |
| არ შეიძლება გადამუშავდეს (არ შეიძლება გადაფორმდეს) | უაღრესად გადამუშავებადი (შეიძლება გადაფორმება/გადაფორმება) |
| მოლეკულურ ჯაჭვს შორის კავშირის ტიპი | |
| მუდმივი პირველადი ობლიგაციები | დროებითი მეორადი ობლიგაციები |
| მაგალითები | |
| ფენოლ-ფორმალდეჰიდი, პოლიურეთანი, სილიკონები, ბუნებრივი რეზინი, ბუტილის რეზინი, ქლოროპრენის რეზინი | აცეტალები, აკრილები, აკრილონიტრილ-ბუტადიენ-სტირონი (ABS), პოლიამიდები, პოლიკარბონატი, პოლიეთილენი |
რეზიუმე – ჯვარედინი პოლიმერი ხაზოვანი პოლიმერის წინააღმდეგ
მოკლედ, არსებობს პოლიმერების ორი კატეგორია მათი სტრუქტურის მიხედვით: ხაზოვანი პოლიმერები და ჯვარედინი პოლიმერები. ხაზოვანი პოლიმერების მონომერებს აქვთ ბოლო-ბოლო ბმულები, ყელსაბამების მძივების მსგავსი. აქედან გამომდინარე, ყველა თერმოპლასტიკა ეკუთვნის ხაზოვან პოლიმერებს და არ აქვს მუდმივი ჯვარედინი კავშირები პოლიმერულ ჯაჭვებს შორის.თუმცა, ჯვარედინი დაკავშირებულ პოლიმერებს აქვთ მუდმივი ბმები მიმდებარე პოლიმერულ ჯაჭვებს შორის. ყველა ელასტომერი და თერმოსეტი მიეკუთვნება ჯვარედინი დაკავშირებულ პოლიმერებს. ამრიგად, ეს არის განსხვავება ჯვარედინი დაკავშირებულ პოლიმერსა და ხაზოვან პოლიმერს შორის.
