Kľúčový rozdiel medzi rozvetvenými a zosieťovanými polymérmi je v tom, že molekuly rozvetveného polyméru majú bočné reťazce, ktoré sú pripojené k hlavnému reťazcu polyméru, zatiaľ čo zosieťované polymérne materiály majú väzby medzi hlavnými molekulami polyméru.
Polyméry sú makromolekuly obsahujúce vysoký počet opakujúcich sa jednotiek. Tieto opakujúce sa jednotky predstavujú monoméry, ktoré boli použité na výrobu polymérneho materiálu. Medzi monomérmi sú kovalentné chemické väzby.
Čo sú to rozvetvené polyméry?
Rozvetvené polyméry sú makromolekuly vytvorené polymerizáciou monomérov a majú rozvetvenú štruktúru. K rozvetveniu týchto polymérnych materiálov dochádza nahradením niektorých atómov z polymérneho reťazca substituentmi. Vlastnosti týchto polymérov ovplyvňuje najmä stupeň rozvetvenia. Substitučná skupina je tiež polymérny reťazec zložený z kovalentne viazaných monomérnych jednotiek a tieto bočné reťazce môžu byť buď krátke reťazce alebo dlhé reťazce. Existujú rôzne typy rozvetvených polymérov, ako je očkovaný polymér a hrebeňový polymér.
Obrázok 01: Rôzne typy rozvetvených polymérov
Vrúbľovaný polymér: Ide o rozvetvené polyméry, ktoré majú bočné reťazce obsahujúce iné monoméry ako hlavný reťazec. Inými slovami, je to segmentovaný kopolymér zložený z lineárneho hlavného reťazca nahradeného vetvami polyméru iného typu.
Hrebeňový polymér: Ide o polyméry obsahujúce hrebeňové makromolekuly. To znamená, že tieto polyméry obsahujú bočné reťazce na rovnakej strane hlavného reťazca a polymér vyzerá ako hrebeň.
Čo sú zosieťované polyméry?
Zosieťované polyméry sú makromolekuly obsahujúce väzby medzi molekulami polymérov. Zosieťovanie je kovalentná väzba medzi dvoma polymérnymi reťazcami, ktoré môžu byť buď iónovými väzbami alebo kovalentnými väzbami. Tieto priečne väzby vznikajú buď počas procesu polymerizácie alebo po dokončení polymerizácie.
Obrázok 02: Tvorba sírových priečnych väzieb
Keďže zosieťovanie medzi polymérnymi reťazcami je silnejšie ako bežné medzimolekulové príťažlivosti, polymérny materiál vytvorený zosieťovaním je stabilný a pevnejší. Tieto polyméry sa vyskytujú v syntetických formách aj ako prirodzene sa vyskytujúce polyméry. Zosieťovanie sa vytvára chemickými reakciami v prítomnosti sieťovacích činidiel. Najbežnejším príkladom zosieťovaných polymérov je vulkanizovaný kaučuk. Pretože prírodný kaučuk nie je dostatočne tuhý alebo tuhý, je kaučuk vulkanizovaný. Tam sa kaučuk zahrieva so sírou, takže molekuly síry tvoria kovalentné väzby v reťazcoch kaučukového polyméru, čím sa reťazce navzájom spájajú. Potom sa z gumy stane tuhý a pevný materiál, ktorý je odolný.
Množstvo zosieťovania udáva stupeň zosieťovania na mól materiálu. Stupeň zosieťovania môžeme zmerať experimentom napučiavania. V tomto experimente sa materiál umiestni do nádoby s vhodným rozpúšťadlom. Potom sa meria zmena hmotnosti alebo zmena objemu. Tu, ak je stupeň zosieťovania nízky, materiál napučí viac.
Aký je rozdiel medzi rozvetvenými a zosieťovanými polymérmi?
Kľúčový rozdiel medzi rozvetvenými a zosieťovanými polymérmi je v tom, že rozvetvené polymérne molekuly majú bočné reťazce, ktoré sú pripojené k hlavnému reťazcu polyméru, zatiaľ čo zosieťované polymérne materiály majú väzby medzi hlavnými polymérnymi molekulami. Navyše, rozvetvené polyméry sú menej komplikované ako zosieťované polyméry.
Nižšie je uvedená tabuľka rozdielu medzi rozvetvenými a zosieťovanými polymérmi.
Zhrnutie – rozvetvené vs zosieťované polyméry
Rozvetvené a zosieťované polyméry sú makromolekulárne materiály. Kľúčový rozdiel medzi rozvetvenými a zosieťovanými polymérmi je v tom, že rozvetvené polymérne molekuly majú bočné reťazce, ktoré sú pripojené k hlavnému reťazcu polyméru, zatiaľ čo zosieťované polymérne materiály majú väzby medzi hlavnými polymérnymi molekulami.
