Негізгі айырмашылық – аморфты және кристалды полимерлер
«Полимер» сөзін химиялық байланыс арқылы бір-бірімен байланысқан қайталанатын бірліктердің көптігінен жасалған материал ретінде анықтауға болады. Бір полимер молекуласында миллиондаған ұсақ молекулалар немесе мономерлер деп аталатын қайталанатын бірлік болуы мүмкін. Полимерлер - жоғары молекулалық салмағы бар өте үлкен молекулалар. Мономерлер полимер ретінде орналасу үшін қос байланыс немесе кем дегенде екі функционалды топ болуы керек. Бұл қос байланыс немесе екі функционалды топ мономерге тағы екі мономерді қосуға көмектеседі және бұл қосылған мономерлерде көбірек мономерлерді тарту үшін функционалды топтар бар. Полимер осылай жасалады және бұл процесс полимерлеу деп аталады. Полимерлену нәтижесі макромолекула немесе полимер тізбегі болып табылады. Полимердің молекулалық құрылымын жасау үшін бұл полимер тізбектерін әртүрлі тәсілдермен орналастыруға болады. Орналасу аморфты немесе кристалды болуы мүмкін. Аморфты және кристалды полимерлердің негізгі айырмашылығы олардың молекулалық орналасуында. Аморфты полимерлердің арнайы орналасуы немесе үлгісі жоқ, ал кристалды полимерлер жақсы реттелген молекулалық құрылымдар.
Полимерлердің молекулалық құрылымдары дегеніміз не
Аморфты және кристалды полимерлер арасындағы айырмашылықты оқымас бұрын, полимерлердің молекулалық құрылымы туралы кейбір фактілерді білу маңызды. Полимерлі тізбектерді синдиотактикалық, изотактикалық немесе атактикалық деп аталатын үш жолмен орналастыруға болады. Синдиотактикалық полимер тізбегінің бүйірлік топтары балама түрде орналасады. Изотактикалық орналасуда бүйірлік топтар бір жағында орналасады. Бірақ атактикалық орналасу полимер тізбегі бойындағы бүйірлік топтардың кездейсоқ орналасуын көрсетеді.
Аморфты полимер дегеніміз не?
Аморфты полимердің молекулалық құрылымында ұйымдасқан үлгісі жоқ. Аморфты полимерлер негізінен атактикалық полимерлі тізбектерден тұрады. Бұл кристалдылықтың болмауына әкеледі. Сондықтан ол әлсіз құрылым. Аморфты полимерлер кристалдылық дәрежесі жоқ немесе кристалдылық жоқ болғандықтан, кристалды полимерлермен салыстырғанда олардың тығыздығы төмен. Сондықтан химиялық төзімділік төмен және мөлдір. Полимер тізбектері арасында өрнекті құрылымның болмауына байланысты әлсіз тартылыс бар.
Аморфты полимерлердің мысалдарына полиэтилен, ПВХ және т.б. жатады. Кристаллдық дәрежесіне полимерлеу және өндіру процесі әсер етеді. Аморфты полимерлер кристаллиттер немесе реттелген аймақтардың пайда болуымен кристалдылыққа ие болуы мүмкін. Олар жұмсақ және еріткіштің енуіне төзімділігі төмен.
Кристалды полимер дегеніміз не?
Кристаллдық құрылым полимер молекулаларының тұрақты қатарын көрсетеді. Кристалдық полимерлер синдиотактикалық және изотактикалық полимерлік тізбектерден тұратын реттелген құрылымға ие. Бұл реттелген құрылым полимердің мөлдір болуына әкеледі. Молекулалар арасында күшті тартылыс күштері де бар. Демек, ол аморфты полимерлермен салыстырғанда химиялық төзімді және жоғары тығыздыққа ие. Кристалды полимерлер жақсы реттелгенімен, аморфты аймақтар да болуы мүмкін. Сондықтан бұл полимерлер жартылай кристалды материалдар деп аталады.
Нейлон және басқа полиамидтер сияқты пластик материалдың кристалданған құрылымдары бар. Басқа мысалдарға сызықтық полиэтилен, ПЭТ (полиэтилентерефталат), полипропилен және т.б. жатады. Бұл қатты құрылымдар және еріткіштің енуіне азырақ әсер етеді.
01-сурет: аморфты және жартылай кристалды полимерлердегі молекулалық тізбектер
Аморфты полимерлер мен кристалды полимерлердің айырмашылығы неде?
Аморфты және кристалды полимерлер |
|
| Аморфты полимерлер – молекулалық құрылымында реттелген үлгісі жоқ полимерлер. | Кристалдық полимерлер - құрылымы жақсы ұйымдастырылған полимерлер. |
| Морфология | |
| Аморфты полимерлер атактикалық полимер тізбегінен жасалған. | Кристалды полимерлер синдиотактикалық және изотактикалық полимер тізбектерінен жасалған. |
| Тартымды күштер | |
| Аморфты полимерлер полимер тізбектері арасында әлсіз тартылыс күштеріне ие. | Кристалдық полимерлер полимер тізбектері арасында күшті тартылыс күштеріне ие. |
| Тығыздық | |
| Аморфты полимерлердің тығыздығы төмен. | Кристалдық полимерлер жоғары тығыздыққа ие. |
| Химиялық төзімділік | |
| Аморфты полимерлердің химиялық төзімділігі төмен. | Кристалдық полимерлер жоғары химиялық төзімділікке ие. |
| Полимер тізбектері | |
| Полимер тізбектері аморфты полимерлерде атактикалық түрде орналасқан. | Полимерлік тізбектер кристалды полимерлерде синдиотактикалық және изотактикалық түрде орналасқан. |
| Сыртқы түрі | |
| Аморфты полимерлер мөлдір. | Кристалды полимерлер мөлдір |
Қорытынды – аморфты полимерлер және кристалды полимерлер
Барлық полимерлер аморфты және кристалды полимерлер арасындағы негізгі айырмашылық болып табылатын біршама кристалдылыққа ие. Аморфты полимерлер кристалдылықтың төмен дәрежесіне ие, ал кристалды полимерлер жоғары кристалдылыққа ие. Полимердің физикалық және химиялық қасиеттері кристалдық дәрежесіне байланысты болады.
