Belangrijk verschil - Amorf versus kristallijne polymeren
Het woord "polymeer" kan worden gedefinieerd als een materiaal dat is gemaakt van een groot aantal herhalende eenheden die door chemische binding met elkaar zijn verbonden. Een enkel polymeermolecuul kan miljoenen kleine moleculen of herhalende eenheden bevatten die monomeren worden genoemd. Polymeren zijn zeer grote moleculen met een hoog molecuulgewicht. Monomeren moeten een dubbele binding of ten minste twee functionele groepen hebben om als polymeer te worden gerangschikt. Deze dubbele binding of twee functionele groepen helpen het monomeer om nog twee monomeren te hechten, en deze gehechte monomeren hebben ook functionele groepen om meer monomeren aan te trekken. Op deze manier wordt een polymeer gemaakt en dit proces staat bekend als polymerisatie. Het resultaat van polymerisatie is een macromolecuul of een polymeerketen. Deze polymeerketens kunnen op verschillende manieren worden gerangschikt om de moleculaire structuur van een polymeer te maken. De rangschikking kan amorf of kristallijn zijn. Het belangrijkste verschil tussen amorfe en kristallijne polymeren is hun moleculaire rangschikking. Amorfe polymeren hebben geen specifieke rangschikking of een patroon, terwijl kristallijne polymeren goed gerangschikte moleculaire structuren zijn.
Wat zijn moleculaire structuren van polymeren
Het is belangrijk om enkele feiten over de moleculaire structuur van polymeren te weten voordat u verder leest over het verschil tussen amorfe en kristallijne polymeren. Polymeerketens kunnen op drie manieren worden gerangschikt, bekend als syndiotactische, isotactische of atactische wijze. Syndiotactisch betekent dat de zijgroepen van de polymeerketen afwisselend zijn gerangschikt. In isotactische opstelling bevinden zijgroepen zich aan dezelfde kant. Maar atactische rangschikking toont een willekeurige rangschikking van zijgroepen langs de polymeerketen.
Wat is een amorf polymeer?
Een amorf polymeer heeft geen georganiseerd patroon in zijn moleculaire structuur. Amorfe polymeren bestaan voornamelijk uit atactische polymeerketens. Dit veroorzaakt afwezigheid van kristalliniteit. Daarom is het een zwakke structuur. Aangezien de mate van kristalliniteit afwezig is of kristalliniteit afwezig is in amorfe polymeren, hebben ze een lage dichtheid in vergelijking met kristallijne polymeren. Daarom is de chemische bestendigheid laag en transparant. Er zijn zwakke aantrekkingskrachten tussen polymeerketens vanwege de afwezigheid van een patroonstructuur.
Voorbeelden van amorfe polymeren zijn onder meer polyethyleen, PVC, enz. De mate van kristalliniteit wordt beïnvloed door het polymerisatie- en productieproces. Amorfe polymeren kunnen kristalliniteit hebben met de vorming van kristallieten of geordende gebieden. Deze zijn zachter en minder bestand tegen het binnendringen van oplosmiddelen.
Wat is een kristallijn polymeer?
Kristallijnstructuur toont een regelmatige line-up van polymeermoleculen. Kristallijne polymeren hebben een geordende structuur die is gemaakt van syndiotactische en isotactische polymeerketens. Deze geordende structuur zorgt ervoor dat het polymeer doorschijnend wordt. Er zijn ook sterke aantrekkingskrachten tussen moleculen. Daarom is het bestand tegen chemicaliën en heeft het een hoge dichtheid in vergelijking met amorfe polymeren. Hoewel kristallijne polymeren goed geordend zijn, kunnen er ook amorfe gebieden zijn. Daarom worden deze polymeren semi-kristallijne materialen genoemd.
Kunststof, zoals nylon en andere polyamiden, hebben gekristalliseerde structuren. Andere voorbeelden zijn lineair polyethyleen, PET (polyethyleentereftalaat), polypropyleen, enz. Dit zijn stijve structuren en worden minder aangetast door het binnendringen van oplosmiddelen.
Figuur 01: Moleculaire ketens in amorfe en semikristallijne polymeren
Wat is het verschil tussen amorfe polymeren en kristallijne polymeren?
Amorf versus kristallijne polymeren |
|
| Amorfe polymeren zijn polymeren die geen geordend patroon in hun moleculaire structuur hebben. | Kristallijne polymeren zijn polymeren met een goed georganiseerde structuur. |
| Morfologie | |
| Amorfe polymeren zijn gemaakt van atactische polymeerketens. | Kristallijne polymeren zijn gemaakt van syndiotactische en isotactische polymeerketens. |
| Attractiekrachten | |
| Amorfe polymeren hebben zwakke aantrekkingskrachten tussen polymeerketens. | Kristallijne polymeren hebben sterke aantrekkingskrachten tussen polymeerketens. |
| Dichtheid | |
| Amorfe polymeren hebben een lage dichtheid. | Kristallijne polymeren hebben een hoge dichtheid. |
| Chemische resistentie | |
| Amorfe polymeren hebben een lage chemische weerstand. | Kristallijne polymeren hebben een hoge chemische bestendigheid. |
| Polymeerkettingen | |
| Polymeerketens zijn atactisch gerangschikt in amorfe polymeren. | Polymeerketens zijn syndiotactisch en isotactisch gerangschikt in kristallijne polymeren. |
| Uiterlijk | |
| Amorfe polymeren zijn transparant. | Kristallijne polymeren zijn doorschijnend |
Samenvatting - Amorfe polymeren versus kristallijne polymeren
Alle polymeren hebben enige kristalliniteit, wat het belangrijkste verschil is tussen amorfe en kristallijne polymeren. Amorfe polymeren hebben een lage kristalliniteit, terwijl kristallijne polymeren een hoge mate van kristalliniteit hebben. De fysische en chemische eigenschappen van een polymeer hangen af van de mate van kristalliniteit.
