ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพอลิเมอร์ที่มีกิ่งและเชื่อมขวางคือโมเลกุลโพลีเมอร์ที่มีกิ่งมีสายโซ่ด้านข้างที่ยึดติดกับกระดูกสันหลังของพอลิเมอร์ ในขณะที่วัสดุพอลิเมอร์เชื่อมขวางมีความเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลโพลีเมอร์หลัก
พอลิเมอร์เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีหน่วยการทำซ้ำจำนวนมาก หน่วยทำซ้ำเหล่านี้เป็นตัวแทนของโมโนเมอร์ที่ใช้ทำวัสดุพอลิเมอร์ มีพันธะเคมีโควาเลนต์ระหว่างโมโนเมอร์
แบรนช์พอลิเมอร์คืออะไร
โพลีเมอร์ที่มีกิ่งก้านเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นจากการพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์และมีโครงสร้างที่แตกแขนงการแตกแขนงของวัสดุพอลิเมอร์เหล่านี้เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนอะตอมบางส่วนจากสายโซ่โพลีเมอร์ด้วยสารทดแทน คุณสมบัติของโพลีเมอร์เหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากระดับการแตกแขนง หมู่แทนที่ยังเป็นสายพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยหน่วยมอนอเมอร์ที่ถูกพันธะโควาเลนต์ และสายด้านข้างเหล่านี้สามารถเป็นสายสั้นหรือสายยาวก็ได้ โพลีเมอร์ที่มีกิ่งก้านมีหลายประเภท เช่น แกรฟต์พอลิเมอร์และคอมพอลิเมอร์แบบหวี
รูปที่ 01: ประเภทของโพลิเมอร์แตกแขนงแบบต่างๆ
กราฟต์โพลีเมอร์: เหล่านี้เป็นโพลีเมอร์ที่มีกิ่งก้านที่มีโซ่ด้านข้างที่มีโมโนเมอร์ที่แตกต่างกันไปของสายโซ่หลัก กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือโคพอลิเมอร์แบบแบ่งส่วนซึ่งประกอบด้วยแกนหลักเชิงเส้นแทนที่ด้วยกิ่งก้านของพอลิเมอร์ประเภทอื่น
หวีโพลีเมอร์: โพลีเมอร์เหล่านี้ประกอบด้วยโมเลกุลขนาดใหญ่ของหวี ซึ่งหมายความว่าโพลีเมอร์เหล่านี้มีโซ่ด้านข้างที่ด้านเดียวกันของกระดูกสันหลัง และโพลีเมอร์นั้นดูเหมือนหวี
พอลิเมอร์เชื่อมขวางคืออะไร
พอลิเมอร์เชื่อมขวางคือโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีการเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลของพอลิเมอร์ การเชื่อมขวางเป็นพันธะโควาเลนต์ระหว่างสายพอลิเมอร์สองสายซึ่งสามารถเป็นพันธะไอออนิกหรือพันธะโควาเลนต์ก็ได้ การเชื่อมขวางเหล่านี้ก่อตัวขึ้นระหว่างกระบวนการโพลิเมอไรเซชันหรือหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน
รูปที่ 02: การก่อตัวของการเชื่อมขวางของกำมะถัน
เนื่องจากการเชื่อมขวางระหว่างสายโซ่โพลีเมอร์นั้นแข็งแกร่งกว่าจุดดึงดูดระหว่างโมเลกุลทั่วไป วัสดุโพลีเมอร์ที่เกิดจากการเชื่อมขวางจึงมีความเสถียรและแข็งแรงกว่าโพลีเมอร์เหล่านี้เกิดขึ้นได้ทั้งในรูปแบบสังเคราะห์และในรูปแบบโพลีเมอร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ การเชื่อมขวางถูกสร้างขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีต่อหน้ารีเอเจนต์เชื่อมขวาง ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของพอลิเมอร์เชื่อมขวางคือยางวัลคาไนซ์ เนื่องจากยางธรรมชาติไม่แข็งกระด้างหรือแข็งพอ ยางจึงถูกวัลคาไนซ์ ที่นั่น ยางถูกทำให้ร้อนด้วยกำมะถัน ดังนั้นโมเลกุลของกำมะถันจึงเกิดพันธะโควาเลนต์ในสายยางโพลีเมอร์ของยาง ซึ่งเชื่อมต่อโซ่เข้าด้วยกัน จากนั้นยางจะกลายเป็นวัสดุที่แข็งและแข็งซึ่งมีความทนทาน
ปริมาณของการเชื่อมขวางให้ระดับของการเชื่อมขวางต่อโมลของวัสดุ เราสามารถวัดระดับของการเชื่อมขวางผ่านการทดลองบวม ในการทดลองนี้ วัสดุถูกวางในภาชนะที่มีตัวทำละลายที่เหมาะสม จากนั้นวัดการเปลี่ยนแปลงของมวลหรือการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร ถ้าระดับของการเชื่อมขวางต่ำ วัสดุก็จะขยายตัวมากขึ้น
โพลีเมอร์แบบกิ่งและแบบเชื่อมขวางต่างกันอย่างไร
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพอลิเมอร์ที่มีกิ่งและเชื่อมขวางคือโมเลกุลโพลีเมอร์ที่มีกิ่งก้านมีโซ่ด้านข้างที่ยึดติดกับกระดูกสันหลังของพอลิเมอร์ ในขณะที่วัสดุพอลิเมอร์เชื่อมขวางมีการเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลของพอลิเมอร์หลัก นอกจากนี้ โพลีเมอร์แบบแยกแขนงมีความซับซ้อนน้อยกว่าโพลีเมอร์แบบเชื่อมขวาง
ด้านล่างเป็นตารางแสดงความแตกต่างระหว่างโพลีเมอร์แบบกิ่งและแบบเชื่อมขวาง
สรุป – โพลิเมอร์แบบกิ่งและแบบเชื่อมขวาง
โพลีเมอร์ที่มีกิ่งและเชื่อมขวางเป็นวัสดุโมเลกุลขนาดใหญ่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพอลิเมอร์ที่มีกิ่งและเชื่อมขวางคือโมเลกุลของพอลิเมอร์ที่มีกิ่งก้านมีสายโซ่ด้านข้างที่ยึดติดกับกระดูกสันหลังของพอลิเมอร์ ในขณะที่วัสดุพอลิเมอร์ที่เชื่อมขวางจะมีการเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุลของพอลิเมอร์หลัก