Tärkein ero - Amorfiset vs. kiteiset polymeerit

Polymeerit ovat suuria makromolekyylejä, jotka muodostuvat yhdistämällä suuri määrä pienempiä yksiköitä, joita kutsutaan monomeereiksi. Polymeeriluokituksia on erilaisia. Ensisijainen luokitus perustuu polymeerin muodostaviin monomeerityyppeihin. Tämän luokituksen mukaan polymeerejä on kahdenlaisia; a) homopolymeerit, jotka on muodostettu yhdistämällä yksittäinen monomeeri (esim. polyvinyylikloridi) ja b) heteropolymeeri, joka on muodostettu yhdistämällä kaksi tai useampia erityyppisiä monomeerimolekyylejä (esim. polyetyleeni-, propeenikopolymeeri). Toinen luokitus perustuu polymeerin materiaaliominaisuuksiin, nimittäin; kiteinen ja amorfinen. Tämä luokittelu on kuitenkin melko hämmentävää, koska polymeerit voivat yleensä olla sekä kiteisiä että amorfisia. Vaikka ei ole 100% kiteisiä polymeerejä, jotkut polymeerit voivat olla 100% amorfisia tietyissä olosuhteissa. Polymeeriketjut on järjestetty kiteytetyille alueille, joilla on erityisiä kuvioita. Koska ei ole täysin kiteytyneitä polymeerejä, polymeerejä, joilla on enemmän kiteisiä alueita, kutsutaan puolikiteisiksi polymeereiksi. Amorfiset polymeerit ovat polymeerejä, joilla ei ole kiteisiä alueita eikä tasaisesti pakattuja molekyylejä. Sen sijaan polymeerin amorfisilla alueilla on satunnaisesti pakattuja molekyylejä ilman terävää sulamispistettä. Näin ollen tärkein ero amorfisten ja kiteisten polymeerien välillä on se amorfisilla polymeereillä ei ole tasaisesti pakattuja molekyylejä, kun taas kiteisillä polymeereillä on tasaisesti pakatut molekyylit.

Tässä artikkelissa kuvataan,

1. Mikä on amorfinen polymeeri?

2. Mikä on kiteinen polymeeri?

3. Ero amorfisten ja kiteisten polymeerien välillä

Mikä on amorfinen polymeeri

Amorfiset polymeerit ovat polymeerejä, jotka koostuvat amorfisista alueista, joissa molekyylit on järjestetty satunnaisesti. Polymeerit voivat olla joko täysin amorfisia tai sekoitettuina sekä amorfisten että kiteisten alueiden kanssa. Amorfisilla polymeereillä on rakenteeltaan ja lämpötilaltaan hyvin erilaisia ​​mekaanisia ja fysikaalisia ominaisuuksia. Lasittumislämpötilan alapuolella (T._g), amorfisilla polymeereillä on lasimaisia, kovia ja hauraita ominaisuuksia. Kun lämpötila nousee, kun se kulkee T_g, amorfiset polymeerit muodostavat ristisidoksia ja osoittavat elastisia ominaisuuksia. T_g määritellään lämpötilaksi, jossa polymeeri muuttuu pehmeäksi pitkän kantaman koordinoidun molekyyliliikkeen vuoksi. Luonnonkumi-lateksi, styreenibutadieenikumi (SBR) ovat hyviä esimerkkejä amorfisista polymeereistä lasittumislämpötilan alapuolella.

Mikä on kiteinen polymeeri

Yksikään polymeeri ei ole kiteinen, koska kaikki kiteiset polymeerit sisältävät huomattavia määriä amorfista materiaalia. Siten kiteisiä polymeerejä kutsutaan yleensä puolikiteisiksi polymeereiksi. Kiteiset polymeerit osoittavat röntgendiffraktiokuvioita johtuen molekyylien spesifisistä osittaisista kuvioista polymeeriketjuissa ja niillä on kiteinen sulamislämpötila. Röntgendiffraktiota, tiheysmittauksia ja fuusiolämpöä havaitaan tietyn polymeerin läsnä olevien kiteisten aineiden osuuden määrittämiseksi.

Ero amorfisten ja kiteisten polymeerien välillä

Määritelmä

Amorfiset polymeerit ovat polymeerejä, jotka sisältävät amorfisia alueita, joissa molekyylit on järjestetty satunnaisesti.

Kiteiset polymeerit ovat kiteisiä alueita sisältäviä polymeerejä, joissa molekyylit on järjestetty osittain.

Molekyylien järjestely

Amorfiset polymeerit ei ole tasaisesti pakattuja molekyylejä.

Kiteiset polymeerit on tasaisesti pakattuja molekyylejä.

Sulamispiste

Amorfiset polymeerit ei ole terävää sulamispistettä.

Kiteiset polymeerit on terävä sulamispiste.

Selkeys

Amorfiset polymeerit ovat läpinäkyviä.

Kiteiset polymeerit ovat läpinäkymättömiä/ läpikuultavia.

Kutistuminen

Amorfiset polymeerit on pieni kutistuminen.

Kiteiset polymeerit on suuri kutistuminen.

Kemikaaliresistanssi

Amorfiset polymeerit on huono kemiallinen kestävyys.

Kiteiset polymeerit on hyvä kemiallinen kestävyys.

Kovuus

Amorfiset polymeerit ovat pehmeitä.

Kiteiset polymeerit ovat vaikeita.

Energiaa sulamaan

Amorfiset polymeerit on vähän energiaa.

Kiteiset polymeerit on korkea energia.

Toisin kuin kiteiset polymeerit, amorfiset polymeerit ovat hauraita ja lasimaisia ​​T: n alapuolella_g, kun taas elastomeerinen T: n yläpuolella_g.

Kaasun läpäisevyys

Amorfiset polymeerit on korkea kaasunläpäisevyys.

Kiteiset polymeerit on alhainen kaasunläpäisevyys.

Toisin kuin amorfiset polymeerit, kiteisillä polymeereillä on sulamislämpötila (T._m), lasittumislämpötila (T_g) ja kiteinen järjestys.

Viitteet:

Chalmers, J. M., & Meier, R. J. (toim.). (2008). Polymeerien molekyylien karakterisointi ja analyysi. Amsterdam: Elsevier. Giles, H. F., Wagner, J. R., & Mount, E. M. (2005). Suulakepuristus: Lopullinen käsittelyopas ja käsikirja. Norwich, NY: William Andrew Pub. Sperling, L. H. (1997). Monikomponenttiset polymeerimateriaalit: Johdanto. New York: Wiley. Kuva:

"Amorfinen vs kristalli" CPNikadeelta-Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta