Belangrijkste verschil - Amorfe versus kristallijne polymeren

Polymeren zijn grote macromoleculen die worden gevormd door het samenvoegen van een groot aantal kleinere eenheden die monomeren worden genoemd. Er zijn verschillende soorten polymeerclassificaties. De meest primaire classificatie is gebaseerd op de soorten monomeren die het polymeer vormen. Volgens deze classificatie zijn er twee soorten polymeren; (a) homopolymeren, gevormd door het samenvoegen van een enkel type monomeer (bijvoorbeeld: polyvinylchloride) en (b) heteropolymeer, gevormd door het samenvoegen van twee of meer verschillende soorten monomeermoleculen (bijvoorbeeld: poly (ethyleen, propyleen) copolymeer). Een andere indeling is gebaseerd op de materiaaleigenschappen van het polymeer, namelijk; kristallijn en amorf. Deze classificatie is echter nogal verwarrend omdat polymeren in het algemeen zowel kristallijn als amorf kunnen zijn. Hoewel er geen 100% kristallijne polymeren zijn, kunnen sommige polymeren onder bepaalde omstandigheden 100% amorf zijn. Polymeerketens zijn gerangschikt in gekristalliseerde gebieden met specifieke patronen. Omdat er geen volledig gekristalliseerde polymeren zijn, worden polymeren met meer kristallijne gebieden semikristallijne polymeren genoemd. Amorfe polymeren zijn de polymeren die geen kristallijne gebieden en geen uniform gepakte moleculen hebben. In plaats daarvan hebben amorfe gebieden van een polymeer willekeurig gepakte moleculen zonder scherp smeltpunt. Dus de grootste verschil tussen amorfe en kristallijne polymeren is dat: amorfe polymeren hebben geen uniform gepakte moleculen, terwijl kristallijne polymeren uniform gepakte moleculen hebben.

Dit artikel beschrijft,

1. Wat is amorf polymeer?

2. Wat is kristallijn polymeer?

3. Verschil tussen amorfe en kristallijne polymeren

Wat is amorf polymeer?

Amorfe polymeren zijn polymeren die zijn samengesteld uit amorfe gebieden waar moleculen willekeurig zijn gerangschikt. Polymeren kunnen ofwel volledig amorf zijn of gemengd zijn met zowel amorfe als kristallijne gebieden. Amorfe polymeren hebben sterk verschillende mechanische en fysische eigenschappen vanwege hun structuur en temperatuur. Onder glasovergangstemperatuur (T_G), vertonen amorfe polymeren glasachtige, harde en brosse eigenschappen. Naarmate de temperatuur wordt verhoogd, terwijl deze de T. passeert_G, vormen amorfe polymeren verknopingen en vertonen ze elastische eigenschappen. t_G wordt gedefinieerd als de temperatuur waarbij het polymeer zacht wordt vanwege de gecoördineerde moleculaire beweging over lange afstand. Natuurrubberlatex, styreen-butadieenrubber (SBR) zijn goede voorbeelden van amorfe polymeren onder de glasovergangstemperatuur.

Wat is kristallijn polymeer?

Geen enkel polymeer is kristallijn omdat alle kristallijne polymeren aanzienlijke hoeveelheden amorf materiaal bevatten. Zo worden kristallijne polymeren in het algemeen semikristallijne polymeren genoemd. Kristallijne polymeren vertonen röntgendiffractiepatronen vanwege het bestaan ​​van specifieke partiële patronen van moleculen in de polymeerketens en vertonen een kristallijne smelttemperatuur. Röntgendiffractie, dichtheidsmetingen en smeltwarmte worden gedetecteerd om de fractie kristallijne stoffen in een bepaald polymeer te bepalen.

Verschil tussen amorfe en kristallijne polymeren

Definitie

Amorfe polymeren zijn de polymeren die amorfe gebieden bevatten waar moleculen willekeurig zijn gerangschikt.

Kristallijne polymeren zijn de polymeren met kristallijne gebieden waar moleculen in een gedeeltelijk patroon zijn gerangschikt.

Opstelling van moleculen

Amorfe polymeren hebben geen uniform gepakte moleculen.

Kristallijne polymeren uniform gepakte moleculen hebben.

Smeltpunt

Amorfe polymeren hebben geen scherp smeltpunt.

Kristallijne polymeren een scherp smeltpunt hebben.

Helderheid

Amorfe polymeren zijn transparant.

Kristallijne polymeren zijn ondoorzichtig/doorschijnend.

Krimp

Amorfe polymeren een lage krimp hebben.

Kristallijne polymeren een hoge krimp hebben.

Chemische weerstand

Amorfe polymeren een slechte chemische resistentie hebben.

Kristallijne polymeren een goede chemische bestendigheid hebben.

Hardheid

Amorfe polymeren zijn zacht.

Kristallijne polymeren zijn moeilijk.

Energie om te smelten

Amorfe polymeren weinig energie hebben.

Kristallijne polymeren veel energie hebben.

In tegenstelling tot kristallijne polymeren zijn amorfe polymeren broos en glasachtig onder T_G, terwijl elastomeer boven T_G.

Gasdoorlaatbaarheid

Amorfe polymeren hebben een hoge gasdoorlaatbaarheid.

Kristallijne polymeren een lage gasdoorlaatbaarheid hebben.

In tegenstelling tot amorfe polymeren vertonen kristallijne polymeren een smeltovergangstemperatuur (T_m), glasovergangstemperatuur (T_G) en kristallijne orde.

Referenties:

Chalmers, J.M., & Meier, R.J. (red.). (2008). Moleculaire karakterisering en analyse van polymeren. Amsterdam: Elsevier. Giles, H.F., Wagner, J.R., & Mount, E.M. (2005). Extrusie: de definitieve verwerkingsgids en handboek. Norwich, NY: William Andrew Pub. Sperling, L.H. (1997). Polymere meercomponentenmaterialen: een inleiding. New York: Wiley. Afbeelding met dank aan:

"Amorphous vs Crystalline" door CPNIkadee - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia