ความแตกต่างระหว่างพอลิเมอร์เชิงเส้นและแบบแยกส่วน

เนื้อหา

• โครงสร้างทั่วไปของโพลีเมอร์
• พอลิเมอร์เชิงเส้น
• พอลิเมอร์แบบกิ่ง
• โพลีเมอร์แบบเชื่อมขวาง

พอลิเมอร์เป็นคำศัพท์ทั่วไปสำหรับโมเลกุลใด ๆ ที่เป็นห่วงโซ่ยาวของชิ้นส่วนที่เล็กกว่าและซ้ำ ๆ กัน ในอุตสาหกรรมโดยทั่วไปแล้วพอลิเมอร์มักถูกมองว่าเป็นพลาสติกเนื่องจากสารเทียมต่างๆเช่นสารเหล่านี้เป็นโพลีเมอร์ที่ได้จากปิโตรเลียม อย่างไรก็ตามมีโพลีเมอร์หลายชนิด (จากธรรมชาติและเทียม) ที่ทำจากชิ้นส่วนต่างๆ บ่อยครั้งประเภทของโซ่พอลิเมอร์กำหนดคุณสมบัติของมัน

โครงสร้างทั่วไปของโพลีเมอร์

พอลิเมอร์ประกอบด้วยโมโนเมอร์โซ่ยาวซ้ำ ๆ กันซึ่งเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของพวกมัน พอลิเมอร์ทั่วไปหลายชนิดทำจากปิโตรเลียมและไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ ในขณะที่บางชนิดเกิดขึ้นตามธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นพอลิเอทิลีนเทียมเกิดจากสายโซ่ของโมเลกุลของเอทิลีนในขณะที่แป้งซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติประกอบด้วยโมเลกุลกลูโคสที่มีสายโซ่ยาว โซ่โพลีเมอร์บางตัวมีเพียงไม่กี่ร้อยหน่วยในขณะที่สายพันธุ์อื่นมีศักยภาพที่จะไม่มีที่สิ้นสุด ยกตัวอย่างเช่นโมเลกุลของยางธรรมชาติมีการพันกันมากจนสามารถคิดว่ายางทั้งหมดเป็นโมเลกุลโพลิเมอร์ขนาดใหญ่

พอลิเมอร์เชิงเส้น

พอลิเมอร์ที่ง่ายที่สุดคือลิเนียร์พอลิเมอร์ซึ่งเป็นเพียงโซ่ที่โมโนเมอร์ทั้งหมดอยู่บนเส้นเดียว ตัวอย่างของพอลิเมอร์เชิงเส้นคือเทฟลอนซึ่งทำจากเตตระฟลูออโรเอทิลีนซึ่งเป็นแถบเดียวของหน่วยที่ทำจากคาร์บอนสองอะตอมและฟลูออรีนสี่อะตอม เมื่อขึ้นรูปโพลีเมอร์เชิงเส้นเหล่านี้สามารถสร้างริบบิ้นเส้นใยหรือสร้างตาข่ายที่มีความแข็งแรงและทนทานมาก

พอลิเมอร์แบบกิ่ง

พอลิเมอร์แบบแยกแขนงเกิดขึ้นเมื่อกลุ่มของหน่วยแตกกิ่งก้านสาขายาว กิ่งก้านเหล่านี้เรียกว่าโซ่ข้างและยังสามารถเป็นกลุ่มโครงสร้างซ้ำ ๆ ได้อีกด้วย พอลิเมอร์เหล่านี้ยังคงสามารถจำแนกได้ตามวิธีที่แตกแขนงจากห่วงโซ่หลัก พอลิเมอร์ที่มีหลายสาขาเรียกว่าเดนไดเมอร์โมเลกุลที่สามารถสร้างเครือข่ายได้เมื่อถูกทำให้เย็นลง สิ่งนี้สามารถทำให้โพลีเมอร์แข็งแรงในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม อย่างไรก็ตามเมื่อได้รับความร้อนพอลิเมอร์ทั้งแบบเส้นตรงและแบบแยกแขนงจะอ่อนตัวลงเมื่อการสั่นสะเทือนของอุณหภูมิเกินแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล

โพลีเมอร์แบบเชื่อมขวาง

โพลีเมอร์ชนิดอื่นเรียกว่าโพลิเมอร์เชื่อมขวาง โพลีเมอร์นี้สร้างโซ่ยาวเป็นเส้น ๆ หรือเป็นเส้นตรงซึ่งสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ระหว่างโมเลกุลของมันได้ เนื่องจากพอลิเมอร์แบบ cross-linked ทำให้เกิดพันธะเหล่านี้ซึ่งมีความแข็งแรงมากกว่าแรงระหว่างโมเลกุลที่ดึงดูดโซ่โพลีเมอร์อื่น ๆ ผลลัพธ์ที่ได้คือวัสดุที่แข็งแรงและมีเสถียรภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่นเมื่อยางธรรมชาติถูกวัลคาไนซ์ซึ่งหมายความว่าได้รับความร้อนเพื่อให้โมเลกุลของกำมะถันในโซ่เกิดพันธะซึ่งกันและกัน ความแตกต่างในด้านความแข็งแรงนี้สามารถสังเกตได้เมื่อเปรียบเทียบความแข็งแกร่งและความทนทานของยางรถยนต์และแถบยางยืด