Diferența cheie – Polimeri amorfi vs cristalini
Cuvântul „polimer” poate fi definit ca un material format dintr-un număr mare de unități repetate care sunt legate între ele prin legături chimice. O singură moleculă de polimer poate conține milioane de molecule mici sau unități repetate care se numesc monomeri. Polimerii sunt molecule foarte mari cu greutăți moleculare mari. Monomerii trebuie să aibă o legătură dublă sau cel puțin două grupări funcționale pentru a fi aranjați ca polimer. Această legătură dublă sau două grupări funcționale ajută monomerul să atașeze încă doi monomeri, iar acești monomeri atașați au, de asemenea, grupări funcționale pentru a atrage mai mulți monomeri. Un polimer este realizat în acest fel și acest proces este cunoscut sub numele de polimerizare. Rezultatul polimerizării este o macromoleculă sau un lanț polimeric. Aceste lanțuri polimerice pot fi aranjate în diferite moduri pentru a face structura moleculară a unui polimer. Aranjamentul poate fi amorf sau cristalin. Principala diferență dintre polimerii amorfi și cristalini este aranjamentul lor molecular. Polimerii amorfi nu au un aranjament special sau un model, în timp ce polimerii cristalini sunt structuri moleculare bine aranjate.
Ce sunt structurile moleculare ale polimerilor
Este important să cunoașteți câteva fapte despre structura moleculară a polimerilor înainte de a citi în continuare despre diferența dintre polimerii amorfi și cristalini. Lanțurile polimerice pot fi aranjate în trei moduri cunoscute sub numele de manieră sindiotactică, izotactică sau atactică. Sindiotactic înseamnă că grupele laterale ale lanțului polimeric sunt aranjate alternativ. În aranjament izotactic, grupurile laterale sunt situate pe aceeași parte. Dar aranjamentul atactic arată o aranjare aleatorie a grupurilor laterale de-a lungul lanțului polimeric.
Ce este un polimer amorf?
Un polimer amorf nu are un model organizat în structura sa moleculară. Polimerii amorfi sunt formați în principal din lanțuri polimerice atactice. Acest lucru determină absența cristalinității. Prin urmare, este o structură slabă. Deoarece gradul de cristalinitate este absent sau cristalinitatea este absentă în cazul polimerilor amorfi, aceștia au o densitate scăzută în comparație cu polimerii cristalini. Prin urmare, rezistența chimică este scăzută și este transparentă. Există atracții slabe între lanțurile polimerice din cauza absenței unei structuri modelate.
Exemple de polimeri amorfi includ polietilena, PVC-ul etc. Gradul de cristalinitate este afectat de procesul de polimerizare și de producție. Polimerii amorfi pot avea cristalinitate cu formarea de cristalite sau zone ordonate. Acestea sunt mai moi și sunt mai puțin rezistente la pătrunderea solvenților.
Ce este un polimer cristalin?
Structura cristalină prezintă o linie regulată de molecule de polimer. Polimerii cristalini au o structură ordonată care este formată din lanțuri polimerice sindiotactice și izotactice. Această structură ordonată face ca polimerul să devină translucid. Există, de asemenea, forțe de atracție puternice între molecule. Prin urmare, este rezistent la substanțe chimice și are o densitate mare în comparație cu polimerii amorfi. Deși polimerii cristalini sunt bine ordonați, pot exista și zone amorfe. Prin urmare, acești polimeri sunt numiți materiale semicristaline.
Materialele plastice, cum ar fi nailonul și alte poliamide, au structuri cristalizate. Alte exemple includ polietilenă liniară, PET (tereftalat de polietilen), polipropilenă etc. Acestea sunt structuri rigide și sunt mai puțin afectate de pătrunderea solventului.
Figura 01: Lanțuri moleculare în polimeri amorfi și semicristalini
Care este diferența dintre polimerii amorfi și polimerii cristalini?
Polimeri amorfi versus cristalini |
|
| Polimerii amorfi sunt polimeri care nu au un model ordonat în structura sa moleculară. | Polimerii cristalini sunt polimeri care au o structură bine organizată. |
| Morfologie | |
| Polimerii amorfi sunt fabricați din lanțuri de polimer atactic. | Polimerii cristalini sunt fabricați din lanțuri polimerice sindiotactice și izotactice. |
| Forțe de atracție | |
| Polimerii amorfi au forțe de atracție slabe între lanțurile polimerice. | Polimerii cristalini au forțe de atracție puternice între lanțurile polimerice. |
| Densitate | |
| Polimerii amorfi au o densitate scăzută. | Polimerii cristalini au o densitate mare. |
| Rezistența chimică | |
| Polimerii amorfi au o rezistență chimică scăzută. | Polimerii cristalini au o rezistență chimică ridicată. |
| Lanțuri polimerice | |
| Lanțurile polimerice sunt aranjate atactic în polimeri amorfi. | Lanțurile polimerice sunt aranjate într-o manieră sindiotactică și izotactică în polimeri cristalini. |
| Aspect | |
| Polimerii amorfi sunt transparenți. | Polimerii cristalini sunt translucizi |
Rezumat – Polimeri amorfi vs polimeri cristalini
Toți polimerii au o oarecare cristalinitate, care este principala diferență între polimerii amorfi și cristalini. Polimerii amorfi au un grad scăzut de cristalinitate, în timp ce polimerii cristalini au un grad ridicat de cristalinitate. Proprietățile fizice și chimice ale unui polimer vor depinde de gradul de cristalinitate.
