Kľúčový rozdiel – amorfné a kryštalické polyméry
Slovo „polymér“možno definovať ako materiál vyrobený z veľkého počtu opakujúcich sa jednotiek, ktoré sú navzájom spojené chemickou väzbou. Jedna molekula polyméru môže obsahovať milióny malých molekúl alebo opakujúcich sa jednotiek, ktoré sa nazývajú monoméry. Polyméry sú veľmi veľké molekuly s vysokou molekulovou hmotnosťou. Monoméry by mali mať dvojitú väzbu alebo aspoň dve funkčné skupiny, aby boli usporiadané ako polymér. Táto dvojitá väzba alebo dve funkčné skupiny pomáhajú monoméru pripojiť ďalšie dva monoméry a tieto pripojené monoméry majú tiež funkčné skupiny, ktoré priťahujú viac monomérov. Týmto spôsobom sa vyrába polymér a tento proces je známy ako polymerizácia. Výsledkom polymerizácie je makromolekula alebo polymérny reťazec. Tieto polymérne reťazce môžu byť usporiadané rôznymi spôsobmi, aby sa vytvorila molekulárna štruktúra polyméru. Usporiadanie môže byť amorfné alebo kryštalické. Hlavným rozdielom medzi amorfnými a kryštalickými polymérmi je ich molekulárne usporiadanie. Amorfné polyméry nemajú žiadne konkrétne usporiadanie alebo vzor, zatiaľ čo kryštalické polyméry sú dobre usporiadané molekulárne štruktúry.
Čo sú molekulárne štruktúry polymérov
Je dôležité poznať niektoré fakty o molekulárnej štruktúre polymérov predtým, ako si prečítate ďalšie informácie o rozdieloch medzi amorfnými a kryštalickými polymérmi. Polymérne reťazce môžu byť usporiadané tromi spôsobmi známymi ako syndiotaktický, izotaktický alebo ataktický spôsob. Syndiotaktický znamená, že vedľajšie skupiny polymérneho reťazca sú usporiadané alternatívne. Pri izotaktickom usporiadaní sú bočné skupiny umiestnené na rovnakej strane. Ale ataktické usporiadanie ukazuje náhodné usporiadanie bočných skupín pozdĺž polymérneho reťazca.
Čo je amorfný polymér?
Amorfný polymér nemá vo svojej molekulárnej štruktúre organizovaný vzor. Amorfné polyméry sú vyrobené hlavne z ataktických polymérnych reťazcov. To spôsobuje absenciu kryštalinity. Preto je to slabá štruktúra. Pretože u amorfných polymérov chýba stupeň kryštalinity alebo chýba kryštalinita, majú v porovnaní s kryštalickými polymérmi nízku hustotu. Preto je chemická odolnosť nízka a transparentná. Medzi polymérnymi reťazcami sú slabé príťažlivosti kvôli absencii vzorovanej štruktúry.
Príklady amorfných polymérov zahŕňajú polyetylén, PVC atď. Stupeň kryštalinity je ovplyvnený procesom polymerizácie a výroby. Amorfné polyméry môžu mať kryštalinitu s tvorbou kryštalitov alebo usporiadaných oblastí. Tie sú mäkšie a sú menej odolné voči prieniku rozpúšťadiel.
Čo je kryštalický polymér?
Kryštalická štruktúra vykazuje pravidelnú zostavu molekúl polyméru. Kryštalické polyméry majú usporiadanú štruktúru, ktorá je vyrobená zo syndiotaktických a izotaktických polymérnych reťazcov. Táto usporiadaná štruktúra spôsobuje, že polymér sa stáva priesvitným. Medzi molekulami sú tiež silné príťažlivé sily. Preto je chemicky odolný a má vysokú hustotu v porovnaní s amorfnými polymérmi. Hoci sú kryštalické polyméry dobre usporiadané, môžu existovať aj amorfné oblasti. Preto sa tieto polyméry nazývajú semikryštalické materiály.
Plastové materiály, ako je nylon a iné polyamidy, majú kryštalickú štruktúru. Iné príklady zahŕňajú lineárny polyetylén, PET (polyetyléntereftalát), polypropylén atď. Sú to tuhé štruktúry a sú menej ovplyvnené prienikom rozpúšťadla.
Obrázok 01: Molekulové reťazce v amorfných a semikryštalických polyméroch
Aký je rozdiel medzi amorfnými polymérmi a kryštalickými polymérmi?
Amorfné vs. kryštalické polyméry |
|
| Amorfné polyméry sú polyméry, ktoré nemajú vo svojej molekulárnej štruktúre usporiadaný vzor. | Kryštalické polyméry sú polyméry, ktoré majú dobre organizovanú štruktúru. |
| Morfológia | |
| Amorfné polyméry sú vyrobené z ataktických polymérových reťazcov. | Kryštalické polyméry sú vyrobené zo syndiotaktických a izotaktických polymérnych reťazcov. |
| Príťažlivé sily | |
| Amorfné polyméry majú medzi polymérnymi reťazcami slabé príťažlivé sily. | Kryštalické polyméry majú medzi polymérnymi reťazcami silné príťažlivé sily. |
| Hustota | |
| Amorfné polyméry majú nízku hustotu. | Kryštalické polyméry majú vysokú hustotu. |
| Chemická odolnosť | |
| Amorfné polyméry majú nízku chemickú odolnosť. | Kryštalické polyméry majú vysokú chemickú odolnosť. |
| Polymérové reťaze | |
| Polymérne reťazce sú usporiadané atakticky v amorfných polyméroch. | Polymérne reťazce sú v kryštalických polyméroch usporiadané syndiotaktickým a izotaktickým spôsobom. |
| Vzhľad | |
| Amorfné polyméry sú priehľadné. | Kryštalické polyméry sú priesvitné |
Zhrnutie – Amorfné polyméry verzus kryštalické polyméry
Všetky polyméry majú určitú kryštalinitu, čo je hlavný rozdiel medzi amorfnými a kryštalickými polymérmi. Amorfné polyméry majú nízky stupeň kryštalinity, zatiaľ čo kryštalické polyméry majú vysoký stupeň kryštalinity. Fyzikálne a chemické vlastnosti polyméru budú závisieť od stupňa kryštalinity.
