nyckelskillnad – amorfa vs kristallina polymerer
Ordet "polymer" kan definieras som ett material som är tillverkat av ett stort antal upprepade enheter som är kopplade till varandra genom kemisk bindning. En enda polymermolekyl kan innehålla miljontals små molekyler eller repeterande enheter som kallas monomerer. Polymerer är mycket stora molekyler med höga molekylvikter. Monomerer bör ha en dubbelbindning eller minst två funktionella grupper för att kunna ordnas som en polymer. Denna dubbelbindning eller två funktionella grupper hjälper monomeren att fästa ytterligare två monomerer, och dessa fästa monomerer har också funktionella grupper för att attrahera fler monomerer. En polymer tillverkas på detta sätt och denna process är känd som polymerisation. Resultatet av polymerisation är en makromolekyl eller en polymerkedja. Dessa polymerkedjor kan arrangeras på olika sätt för att skapa molekylstrukturen hos en polymer. Arrangemanget kan vara amorft eller kristallint. Huvudskillnaden mellan amorfa och kristallina polymerer är deras molekylära arrangemang. Amorfa polymerer har inget speciellt arrangemang eller mönster, medan kristallina polymerer är välarrangerade molekylära strukturer.
Vad är polymerernas molekylära strukturer
Det är viktigt att veta lite fakta om polymerernas molekylära struktur innan du läser vidare om skillnaden mellan amorfa och kristallina polymerer. Polymerkedjor kan ordnas på tre sätt som kallas syndiotaktisk, isotaktisk eller ataktisk. Syndiotaktisk betyder att sidogrupperna i polymerkedjan är ordnade alternativt. I isotaktisk arrangemang är sidogrupperna placerade på samma sida. Men ataktiskt arrangemang visar ett slumpmässigt arrangemang av sidogrupper längs polymerkedjan.
Vad är en amorf polymer?
En amorf polymer har inte ett organiserat mönster i sin molekylära struktur. Amorfa polymerer består huvudsakligen av ataktiska polymerkedjor. Detta orsakar frånvaro av kristallinitet. Därför är det en svag struktur. Eftersom graden av kristallinitet är frånvarande eller kristallinitet saknas i amorfa polymerer, har de en låg densitet jämfört med kristallina polymerer. Därför är den kemiska resistensen låg och är transparent. Det finns svaga attraktioner mellan polymerkedjorna på grund av frånvaron av en mönstrad struktur.
Exempel på amorfa polymerer inkluderar polyeten, PVC, etc. Graden av kristallinitet påverkas av polymerisations- och tillverkningsprocessen. Amorfa polymerer kan ha kristallinitet med bildning av kristalliter eller ordnade områden. Dessa är mjukare och är mindre motståndskraftiga mot penetrering av lösningsmedel.
Vad är en kristallin polymer?
Kristallin struktur visar en regelbunden uppställning av polymermolekyler. Kristallina polymerer har en ordnad struktur som är gjord av syndiotaktiska och isotaktiska polymerkedjor. Denna ordnade struktur gör att polymeren blir genomskinlig. Det finns också starka attraktionskrafter mellan molekyler. Därför är det kemikaliebeständigt och har en hög densitet jämfört med amorfa polymerer. Även om kristallina polymerer är välordnade, kan det också finnas amorfa områden. Därför kallas dessa polymerer semikristallina material.
Plastmaterial, som nylon och andra polyamider, har kristalliserade strukturer. Andra exempel inkluderar linjär polyeten, PET (polyetylentereftalat), polypropen, etc. Dessa är stela strukturer och påverkas mindre av lösningsmedelspenetration.
Figur 01: Molekylkedjor i amorfa och semikristallina polymerer
Vad är skillnaden mellan amorfa polymerer och kristallina polymerer?
Amorfa vs kristallina polymerer |
|
| Amorfa polymerer är polymerer som inte har något ordnat mönster i sin molekylära struktur. | Kristallina polymerer är polymerer som har en välorganiserad struktur. |
| Morfologi | |
| Amorfa polymerer är gjorda av ataktiska polymerkedjor. | Kristallina polymerer är gjorda av syndiotaktiska och isotaktiska polymerkedjor. |
| Attraktionskrafter | |
| Amorfa polymerer har svaga attraktionskrafter mellan polymerkedjor. | Kristallina polymerer har starka attraktionskrafter mellan polymerkedjor. |
| Density | |
| Amorfa polymerer har en låg densitet. | Kristallina polymerer har en hög densitet. |
| Kemiskt motstånd | |
| Amorfa polymerer har låg kemisk resistens. | Kristallina polymerer har hög kemisk beständighet. |
| Polymerkedjor | |
| Polymerkedjor är arrangerade på ett ataktiskt sätt i amorfa polymerer. | Polymerkedjor är ordnade på ett syndiotaktisk och isotaktiskt sätt i kristallina polymerer. |
| Utseende | |
| Amorfa polymerer är transparenta. | Kristallina polymerer är genomskinliga |
Sammanfattning – Amorfa polymerer vs kristallina polymerer
Alla polymerer har viss kristallinitet vilket är den största skillnaden mellan amorfa och kristallina polymerer. Amorfa polymerer har en låg grad av kristallinitet medan kristallina polymerer har en hög grad av kristallinitet. De fysikaliska och kemiska egenskaperna hos en polymer beror på graden av kristallinitet.
