Айқас байланысқан полимер мен сызықтық полимердің негізгі айырмашылығы мынада: сызықты полимерлердің мономер бірліктерінің ожерельдегі моншақтарға ұқсайтын ұштары бар, ал көлденең байланысқан полимерлер біріктірілген тізбектерден тұрады. айқас байланыстар деп аталатын коваленттік байланыстар тізбегі арқылы біріктірілген.
Полимерлер – ұзын тізбекті молекулаларды құру үшін бір-бірімен қосылатын қайталанатын шағын бірліктерден тұратын қосылыстар. Қайталанатын блоктар немесе полимердің құрылыс блоктары мономерлер болып табылады. Полимерлер химиялық және термиялық табиғаты бойынша үш бөлікке кең түрде жіктелуі мүмкін, атап айтқанда; (а) термопластикалық полимерлер, (б) термореактивті полимерлер және (в) эластомерлер. Термопластика - бұл жылу әсерінен пішінін өзгерте алатын пластмассалар. Термопластикадан айырмашылығы, термосеттер қайталанатын қыздыру циклдарына шыдай алмайды. Эластомерлер жоғарыда аталған екі түрге қарағанда тамаша серпімді қасиеттерді көрсететін каучуктар болып табылады. Құрылымы бойынша полимерлердің сызықтық, тармақталған және көлденең байланысқан полимерлер сияқты үш түрі бар. Термопластикалық полимерлер сызықты молекулалар, ал термосеттер мен эластомерлер айқас байланысқан полимерлер.
Айқас байланысқан полимер дегеніміз не?
Айқас байланысқан полимер – коваленттік байланыс желісі арқылы бір-бірімен байланысқан тізбектері бар полимер. Айқас байланыстар қысқа немесе ұзын болуы мүмкін, бірақ полимерлердің көпшілігінде бұл байланыстар қысқа болады. Термосеттер мен эластомерлер айқаспалы байланыстарға ие. Айқас байланысқан полимерлердің қасиеттері негізінен айқаспалы байланыс дәрежесіне байланысты. Нақтырақ айтсақ, егер айқас байланыс дәрежесі төмен болса, полимер айқаспаған полимер ретінде әрекет етеді және жұмсарту әрекетін көрсетеді. Алайда, егер айқаспалы байланыс дәрежесі жоғары болса, полимердің жұмсарту әрекеті әлдеқайда қиын болады. Резеңкелердің қасиеттерін жақсарту үшін кросс-байланыстыруды пайдаланудың жақсы мысалы - вулканизация процесі.
1-сурет: Айқас байланыстырылған полиизопрен (айқас байланыстырушы агент ретінде күкіртті пайдаланатын вулканизацияланған табиғи каучук)
Вулканизация кезінде күкірт, металл оксидтері және т.б. сияқты вулканизация агенттерін қосу резеңке тізбек молекулалары арасындағы көлденең байланыстарды арттырады. Осылайша, резеңкелердің созылу күші мен қаттылығын жақсартады. Резеңке бұйымдарын өндірудің көптеген процестері вулканизацияны пайдаланады. Каучуктардан айырмашылығы, мочевина формальдегиді сияқты термосеттік полимерлер айқас байланыстыру процесінде қатты және сынғыш материалдарға айналады. Өйткені кросс-байланыс полимерді химиялық түрде бекітеді және бұл реакция қайтымсыз. Сонымен қатар, айқаспалы байланыстырушы полимерлердің ерігіштік параметрі көлденең байланыстыру тығыздығына байланысты өзгереді. Полимердің айқаспалы байланыс дәрежесі төмен болса, ол сұйықтықта ісінуге бейім болады.
Сызықтық полимер дегеніміз не?
Сызықтық полимер – ұзын тізбекті молекулалардан тұратын термопластикалық полимер. Бұл жерде мономер қондырғыларының ожерельдегі моншақтарға ұқсайтын ұштары бар. Полиэтилен - бұл этилен бірліктері мономерлер ретінде әрекет ететін сызықтық полимердің мысалы. Кейде бұл сызықтық тізбектердің тармақталған құрылымдары болады. Әдетте, бір полимердің сызықтық және тармақталған тізбекті құрылымдары ұқсас қасиеттерді көрсетеді.
02-сурет: Полиэтилен
Олар термопластика болғандықтан, жылу сызықты полимерлерді жұмсарта алады. Жұмсарту температурасы сызықты полимерлердің ерекше қасиеті болып табылады. Каучуктардың немесе тұтқыр сұйықтықтардың жұмсарту температурасы бөлме температурасынан төмен, ал қатты, сынғыш қатты немесе иілгіш қатты заттардың жұмсару температурасы бөлме температурасынан жоғары. Сонымен қатар, сызықтық полимер - бұл ұзын тізбекті молекулалардан тұратын термопластикалық полимер. Бұл жерде мономер бірліктерінің ожерельдегі моншақтар сияқты бір-бірінен ұшы бар.
Полиэтилен – этилен бірліктері мономерлер ретінде әрекет ететін сызықтық полимердің мысалы. Кейде бұл сызықтық тізбектердің тармақталған үлгілері болады. Әдетте, бір полимердің сызықтық және тармақталған тізбекті құрылымдары ұқсас қасиеттерді көрсетеді.
Айқас байланысқан полимер мен сызықтық полимердің айырмашылығы неде?
Айқас байланысқан полимер және сызықтық полимер |
|
| Айқас байланысқан полимер коваленттік байланыстар тізбегі арқылы біріктірілген тізбектерден тұрады. | Сызықтық полимер ожерельдегі моншақтарға ұқсайтын, ұшынан ұшына біріктірілген мономерлерден тұрады. |
| Термопластика | |
| Термосеттер мен эластомерлер | Термопластика |
| Полимерлерді қыздыру | |
| Қайталанған қыздыру циклдарына шыдай алмайды | Қайталанатын қыздыру циклдарына шыдай алады |
| Қайта өңдеуге қабілеттілік | |
| Қайта өңдеу мүмкін емес (қайта қалыпқа келтіру мүмкін емес) | Қайта өңдеуге қабілетті (қайта қалыпқа келтіруге/пішінді өзгертуге болады) |
| Молекулалық тізбек арасындағы байланыс түрі | |
| Тұрақты бастапқы облигациялар | Уақытша қайталама облигациялар |
| Мысалдар | |
| фенолформальдегид, полиуретандар, силикондар, табиғи каучук, бутил каучук, хлоропренді каучук | ацеталдар, акрилдер, акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), полиамидтер, поликарбонат, полиэтилен |
Қорытынды – Айқас байланысқан полимер және сызықтық полимер
Қысқаша айтқанда, құрылымына қарай полимерлердің екі санаты бар: сызықты полимерлер және көлденең байланысқан полимерлер. Сызықтық полимерлердің мономерлері ожерельдің моншақтарына ұқсайтын ұштары бар. Демек, барлық термопластика сызықтық полимерлерге жатады және полимер тізбектері арасында тұрақты айқаспалы байланыстар болмайды. Дегенмен, көлденең байланысқан полимерлер көршілес полимер тізбектері арасында тұрақты байланыстарға ие. Барлық эластомерлер мен термосеттер айқаспалы полимерлерге жатады. Осылайша, бұл көлденең байланысқан полимер мен сызықтық полимер арасындағы айырмашылық.
