ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมขวางและการทำให้เกิดเจลคือการเชื่อมขวางคือการก่อตัวของพันธะไอออนิกหรือโควาเลนต์ระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์ ในขณะที่การเกิดเจลคือการก่อตัวของเจล
การเชื่อมขวางเป็นกระบวนการทั่วไปในวัสดุพอลิเมอร์ การเกิดเจลยังเป็นประเภทของการเชื่อมขวาง อย่างไรก็ตาม มันสร้างเจลโดยเฉพาะแทนที่จะเป็นวัสดุพอลิเมอร์เชื่อมขวางอย่างง่าย
การเชื่อมขวางคืออะไร
การเชื่อมขวางคือการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์สองสาย พันธะเคมีเหล่านี้สามารถเป็นได้ทั้งพันธะไอออนิกหรือพันธะโควาเลนต์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นพันธะโควาเลนต์ พอลิเมอร์เชื่อมขวางเป็นพอลิเมอร์ที่มีการเชื่อมขวางระหว่างสายโซ่พอลิเมอร์พันธะเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน (การก่อตัวของวัสดุพอลิเมอร์) บางครั้ง crosslink จะเกิดขึ้นหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการโพลิเมอไรเซชันเช่นกัน
เนื่องจากการเชื่อมขวางระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์นั้นแข็งแกร่งกว่าจุดดึงดูดระหว่างโมเลกุลทั่วไป โพลีเมอร์ที่เกิดจากการเชื่อมขวางจึงมีความเสถียรและแข็งแรงกว่า โพลีเมอร์เหล่านี้เกิดขึ้นได้ทั้งในรูปแบบสังเคราะห์และในรูปแบบโพลีเมอร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ การเชื่อมขวางถูกสร้างขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีต่อหน้ารีเอเจนต์เชื่อมขวาง ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของพอลิเมอร์เชื่อมขวางคือยางวัลคาไนซ์ เนื่องจากยางธรรมชาติไม่แข็งกระด้างหรือแข็งพอ ยางจึงถูกวัลคาไนซ์ ที่นี่ ยางถูกทำให้ร้อนด้วยกำมะถัน ดังนั้นโมเลกุลของกำมะถันจึงเกิดพันธะโควาเลนต์ในสายยางโพลีเมอร์ของยาง ซึ่งเชื่อมต่อโซ่เข้าด้วยกัน จากนั้นยางจะกลายเป็นวัสดุที่แข็งและแข็งซึ่งมีความทนทาน
ปริมาณของการเชื่อมขวางให้ระดับของการเชื่อมขวางต่อโมลของวัสดุ เราสามารถวัดระดับของการเชื่อมขวางผ่านการทดลองบวม ในการทดลองนี้ วัสดุถูกวางในภาชนะที่มีตัวทำละลายที่เหมาะสม จากนั้นวัดการเปลี่ยนแปลงของมวลหรือการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร ถ้าระดับของการเชื่อมขวางต่ำ วัสดุก็จะขยายตัวมากขึ้น
เจลคืออะไร
เจเลชั่นคือการเกิดเจลจากส่วนผสมของโพลีเมอร์ ที่นี่โพลีเมอร์ที่มีกิ่งก้านทำให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างกิ่ง นี่คือประเภทของการเชื่อมขวาง และนำไปสู่การก่อตัวของโครงข่ายพอลิเมอร์ขนาดใหญ่ ในระหว่างกระบวนการสร้างโครงข่ายนี้ โมเลกุลขนาดใหญ่เพียงตัวเดียวก่อตัวขึ้น ณ จุดใดจุดหนึ่ง และเราเรียกจุดนี้ว่าเป็นจุดเจล ที่นี่ส่วนผสมสูญเสียความลื่นไหลและความหนืด ในขณะเดียวกันก็กลายเป็นเรื่องใหญ่มาก จุดเจลของระบบสามารถกำหนดได้ง่าย ๆ โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของความหนืดอย่างกะทันหัน หลังจากเสร็จสิ้นการก่อตัวของวัสดุเครือข่ายที่ไม่มีที่สิ้นสุดนี้ เราสามารถเรียกมันว่า "เจล" และเจลนี้ไม่ละลายในตัวทำละลายอย่างไรก็ตาม เจลอาจบวมได้
เจลสามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี: การเชื่อมโยงทางกายภาพหรือการเชื่อมขวางทางเคมี ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ กระบวนการสร้างเจลทางกายภาพเกี่ยวข้องกับพันธะทางกายภาพระหว่างโมเลกุลของพอลิเมอร์ พันธะทางกายภาพอาจรวมถึงแรงดึงดูดที่ไม่ใช่พันธะเคมี อย่างไรก็ตาม กระบวนการเชื่อมขวางทางเคมีเกี่ยวข้องกับการสร้างพันธะโควาเลนต์ระหว่างโมเลกุลพอลิเมอร์
ความแตกต่างระหว่างการเชื่อมขวางและการทำให้เกิดเจลคืออะไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมขวางและการทำให้เกิดเจลคือการเชื่อมขวางคือการก่อตัวของพันธะไอออนิกหรือโควาเลนต์ระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์ ในขณะที่การเกิดเจลหมายถึงการก่อตัวของเจล นอกจากนี้ รูปแบบการเชื่อมขวางเนื่องจากการเติมสารเชื่อมขวาง ในขณะที่การเกิดเจลเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความหนืดอย่างกะทันหันผ่านการเติมสารเชื่อมขวางการเกิดเจลยังเป็นประเภทของการเชื่อมขวาง
ด้านล่างอินโฟกราฟิกแสดงความแตกต่างมากขึ้นระหว่างการเชื่อมโยงข้ามและการเกิดเจล
สรุป – การเชื่อมขวางกับการทำให้เกิดเจล
การเชื่อมขวางเป็นกระบวนการทั่วไปในวัสดุพอลิเมอร์ การเกิดเจลยังเป็นประเภทของการเชื่อมขวาง อย่างไรก็ตาม มันสร้างเจลโดยเฉพาะแทนที่จะเป็นวัสดุพอลิเมอร์เชื่อมขวางอย่างง่าย ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมขวางและการทำให้เกิดเจลคือการเชื่อมขวางคือการก่อตัวของพันธะไอออนิกหรือโควาเลนต์ระหว่างสายพอลิเมอร์ ในขณะที่การเกิดเจลหมายถึงการก่อตัวของเจล