Nøgleforskellen mellem forgrenede og tværbundne polymerer er, at forgrenede polymermolekyler har sidekæder, der er knyttet til polymerens rygrad, hvorimod tværbundne polymermaterialer har bindinger mellem større polymermolekyler.
Polymerer er makromolekyler, der indeholder et stort antal gentagne enheder. Disse gentagne enheder repræsenterer de monomerer, der blev brugt til at fremstille polymermaterialet. Der er kovalente kemiske bindinger mellem monomerer.
Hvad er forgrenede polymerer?
Forgrenede polymerer er makromolekyler dannet ved polymerisation af monomerer og har en forgrenet struktur. Forgrening af disse polymermaterialer sker via udskiftning af nogle atomer fra polymerkæden med substituenter. Egenskaberne af disse polymerer er hovedsageligt påvirket af graden af forgrening. Substituentgruppen er også en polymerkæde sammensat af kovalent bundne monomerenheder, og disse sidekæder kan enten være korte eller lange kæder. Der er forskellige typer forgrenede polymerer, såsom podepolymer og kampolymer.
Figur 01: Forskellige typer forgrenede polymerer
Graft Polymer: Disse er forgrenede polymerer, der har sidekæder, der indeholder forskellige monomerer end i hovedkæden. Med andre ord er det en segmenteret copolymer sammensat af en lineær rygrad substitueret med grene af en polymer af en anden type.
Kampolymer: Disse er polymerer, der indeholder kammakromolekyler. Det betyder, at disse polymerer indeholder sidekæder på samme side af rygraden, og polymeren ser ud som en kam.
Hvad er tværbundne polymerer?
Tværbundne polymerer er makromolekyler, der indeholder bindinger mellem polymermolekyler. En tværbinding er en kovalent binding mellem to polymerkæder, som enten kan være ionbindinger eller kovalente bindinger. Disse tværbindinger dannes enten under polymerisationsprocessen eller efter afslutningen af polymerisationen.
Figur 02: Dannelse af svovlkrydsbindinger
Da tværbindinger mellem polymerkæder er stærkere end normale intermolekylære attraktioner, er polymermaterialet, der dannes ved tværbinding, stabilt og stærkere. Disse polymerer forekommer i både syntetiske former og som naturligt forekommende polymerer. Tværbindinger skabes ud fra kemiske reaktioner i nærvær af tværbindingsreagenser. Det mest almindelige eksempel på tværbundne polymerer er vulkaniseret gummi. Da naturgummi ikke er stift eller stift nok, er gummiet vulkaniseret. Der opvarmes gummi med svovl, så svovlmolekyler danner kovalente bindinger i gummipolymerkæderne, der forbinder kæderne med hinanden. Så bliver gummiet et stift og stift materiale, som er holdbart.
Mængden af tværbinding giver graden af tværbinding pr. mol af et materiale. Vi kan måle graden af tværbinding via kvældningseksperiment. I dette forsøg anbringes materialet i en beholder med et passende opløsningsmiddel. Derefter måles masseændringen eller volumenændringen. Her, hvis graden af tværbinding er lav, svulmer materialet mere.
Hvad er forskellen mellem forgrenede og tværbundne polymerer?
Nøgleforskellen mellem forgrenede og tværbundne polymerer er, at forgrenede polymermolekyler har sidekæder, der er knyttet til polymerens rygrad, hvorimod tværbundne polymermaterialer har bindinger mellem større polymermolekyler. Desuden er forgrenede polymerer mindre komplicerede end tværbundne polymerer.
Nedenfor er en tabel over forskellen mellem forgrenede og tværbundne polymerer.
Opsummering – forgrenede vs tværbundne polymerer
Forgrenede og tværbundne polymerer er makromolekylære materialer. Den vigtigste forskel mellem forgrenede og tværbundne polymerer er, at forgrenede polymermolekyler har sidekæder, der er knyttet til polymerens rygrad, hvorimod tværbundne polymermaterialer har bindinger mellem større polymermolekyler.
