Çapraz Bağlı Polimer ve Doğrusal Polimer Arasındaki Fark

Çapraz bağlı polimer ve doğrusal polimer arasındaki en önemli fark, doğrusal polimerlerin monomer birimleri uçtan uca bağlantılara sahiptir, bir kolyedeki boncuklara benzer, çapraz bağlı polimerler çapraz bağlar adı verilen bir dizi kovalent bağ ile birbirine bağlanan zincirlerden oluşur.

Polimerler, uzun zincirli moleküller oluşturmak için birbirine bağlanan küçük tekrar birimlerinden oluşan bileşiklerdir. Bir polimerin tekrar eden birimleri veya yapı taşları monomerlerdir. Polimerler kimyasal ve termal yapılarına göre geniş bir şekilde üç parçaya ayrılabilir; (a) termoplastik polimerler, (b) termoset polimerler ve (c) elastomerler. Termoplastikler, ısı uygulaması altında şeklini değiştirebilen plastiklerdir. Termoplastiklerden farklı olarak, termosetler tekrarlanan ısıtma çevrimlerine tahammül edemez. Elastomerler, yukarıda belirtilen iki türden farklı olarak mükemmel elastik özellikler gösteren kauçuklardır. Yapıya göre, doğrusal, dallı ve çapraz bağlı polimerler olarak üç tip polimer vardır. Termoplastik polimerler doğrusal moleküllerken, termosetler ve elastomerler çapraz bağlı polimerlerdir.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Çapraz Bağlı Polimer Nedir 
3. Doğrusal Polimer Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Çapraz Bağlı Polimer vs Lineer Polimer
5. Özet

Çapraz Bağlı Polimer Nedir?

Çapraz bağlı bir polimer, bir kovalent bağ ağı ile birbirine bağlanan zincirlere sahip bir polimerdir. Çapraz bağlantılar kısa veya uzun olabilir, ancak polimerlerin çoğunda bu bağlar kısadır. Termosetlerin ve elastomerlerin çapraz bağlantıları vardır. Çapraz bağlı polimerlerin özellikleri esas olarak çapraz bağlanma derecesine bağlıdır. Spesifik olarak, çapraz bağlanma derecesi düşükse, polimer çapraz bağlanmamış bir polimer gibi davranacak ve yumuşama davranışı gösterecektir. Bununla birlikte, çapraz bağlanma derecesi yüksekse, polimerin yumuşama davranışı çok daha zor olacaktır. Kauçukların özelliklerini geliştirmek için çapraz bağlama kullanımına iyi bir örnek vulkanizasyon sürecidir.

Şekil 1: Çapraz bağlı poliizopren (çapraz bağlama maddesi olarak sülfür kullanan vulkanize doğal kauçuk)

Vulkanizasyon sırasında, kükürt, metal oksitler, vb. Gibi vulkanizasyon ajanlarının eklenmesi, kauçuk zincir molekülleri arasındaki çapraz bağlantıları arttırır. Ve böylece, kauçukların gerilme mukavemetini ve sertliğini arttırır. Birçok kauçuk ürün imalat işlemi vulkanizasyon kullanır. Kauçukların aksine, üre formaldehit gibi termoset polimerleri çapraz bağlama işlemi sırasında sert ve kırılgan malzemeler haline gelir. Çünkü çapraz bağlama polimerin kimyasal olarak sertleşmesini sağlar ve bu reaksiyon geri döndürülemezdir. Ayrıca, çapraz bağlama polimerlerinin çözünürlük parametresi çapraz bağlama yoğunluğuna göre değişir. Bir polimerin düşük derecede çapraz bağlanması varsa, sıvı içinde şişme eğilimi gösterecektir..

Doğrusal Polimer Nedir?

Doğrusal bir polimer, uzun zincirli moleküllerden oluşan bir termoplastik polimerdir. Burada, monomer üniteleri bir kolyedeki boncuklara benzeyen uçtan uca bağlantılara sahiptir. Polietilen, etilen ünitelerinin monomer görevi gördüğü doğrusal bir polimere bir örnektir. Bazen bu lineer zincirler dallı yapılara sahiptir. Genel olarak, aynı polimerin doğrusal ve dallı zincirli yapıları benzer özellikler gösterir.

Resim 02: Polietilen

Termoplastik olduklarından, ısı doğrusal polimerleri yumuşatabilir. Yumuşama sıcaklığı, doğrusal polimerlerin benzersiz bir özelliğidir. Kauçuk veya viskoz sıvıların yumuşama sıcaklığı oda sıcaklığının altında, sert, kırılgan katıların veya sünek katıların yumuşama sıcaklığı oda sıcaklığının üzerindedir. Ayrıca, doğrusal bir polimer, uzun zincirli moleküllerden oluşan bir termoplastik polimerdir. Burada, monomer üniteleri, bir kolyedeki boncuklar gibi uçtan uca bağlantılara sahiptir.

Polietilen, etilen ünitelerinin monomer görevi gördüğü doğrusal bir polimere bir örnektir. Bazen bu doğrusal zincirlerin dallı modelleri vardır. Genel olarak, aynı polimerin doğrusal ve dallı zincirli yapıları benzer özellikler gösterir.

Çapraz Bağlı Polimer ve Doğrusal Polimer Arasındaki Fark Nedir?

Çapraz Bağlı Polimer - Lineer Polimer
Çapraz bağlı polimer bir dizi kovalent bağ ile birbirine bağlanan zincirlerden oluşur.	Doğrusal polimer bir kolye içindeki boncuklara benzeyen uçtan uca birleştirilen monomerlerden oluşur.
Termoplastik
Termosetler ve elastomerler	Termoplastik
Polimerlerin Isıtılması
Tekrarlanan ısıtma çevrimlerine tahammül edilemez	Tekrarlanan ısıtma çevrimlerini tolere edebilir
Yeniden işlemden
Geri dönüştürülemez (yeniden doldurulamaz)	Yüksek oranda geri dönüştürülebilir (yeniden kalıplanabilir / yeniden şekillendirilebilir)
Zincir Arasındaki Bağ Türü
Kalıcı birincil tahviller	Geçici ikincil tahviller
Örnekler
fenol-formaldehit, poliüretanlar, silikonlar, doğal kauçuk, bütil kauçuk, kloropren kauçuk	asetaller, akrilikler, akrilonitril-bütadien-stiren (ABS), poliamidler, polikarbonat, polietilen

Özet - Çapraz Bağlı Polimer - Lineer Polimer

Kısacası, yapılarına göre iki polimer kategorisi vardır: doğrusal polimerler ve çapraz bağlı polimerler. Doğrusal polimerlerin monomerleri, bir kolyenin boncuklarına benzeyen uçtan uca bağlantılara sahiptir. Dolayısıyla, tüm termoplastikler doğrusal polimerlere aittir ve polimer zincirleri arasında kalıcı bir çapraz bağ yoktur. Bununla birlikte, çapraz bağlı polimerler, bitişik polimer zincirleri arasında kalıcı bağlara sahiptir. Tüm elastomerler ve termosetler çapraz bağlı polimerlere aittir. Dolayısıyla, bu çapraz bağlı polimer ve doğrusal polimer arasındaki farktır.

Referans:

1. Groover, M.P. (2007). Modern üretimin temelleri: malzeme süreçleri ve sistemler. John Wiley ve Oğulları.
2. Alger, M. (1996). Polimer bilimi sözlüğü. Springer Bilim ve İş Ortamı.
3. Dyson, R.W. (Ed.). (1987). Özel polimerler. zenci.

Görünüm inceliği:

1. “POLYIsoprene V.2'nin Vulkanizasyonu” Jü tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC) 0
2. Commons Wikimedia üzerinden “Polietilen-tekrar-2D” (Kamusal Alan)