La differenza fondamentale tra polimero reticolato e polimero lineare è che le unità monomeriche dei polimeri lineari hanno collegamenti end-to-end, simili alle perline di una collana, mentre i polimeri reticolati sono costituiti da catene unite insieme da una serie di legami covalenti, chiamati cross-links.
I polimeri sono i composti costituiti da piccole unità ripetitive che si connettono tra loro per formare molecole a catena lunga. Le unità ripetitive o gli elementi costitutivi di un polimero sono monomeri. I polimeri possono essere ampiamente classificati in tre parti in base alla loro natura chimica e termica, vale a dire; (a) polimeri termoplastici, (b) polimeri termoindurenti e (c) elastomeri. I termoplastici sono materie plastiche che possono cambiare la forma sotto l'applicazione del calore. A differenza dei termoplastici, i termoindurenti non possono tollerare cicli di riscaldamento ripetuti. Gli elastomeri sono le gomme che presentano ottime proprietà elastiche, a differenza delle due tipologie sopra citate. Secondo la struttura, ci sono tre tipi di polimeri come polimeri lineari, ramificati e reticolati. I polimeri termoplastici sono molecole lineari, mentre i termoindurenti e gli elastomeri sono polimeri reticolati.
Cos'è un polimero reticolato?
Un polimero reticolato è un polimero che ha catene collegate tra loro da una rete di legami covalenti. I collegamenti incrociati possono essere corti o lunghi, ma nella maggior parte dei polimeri questi legami sono brevi. Termoindurenti ed elastomeri hanno collegamenti incrociati. Le proprietà dei polimeri reticolati dipendono principalmente dal grado di reticolazione. Per essere precisi, se il grado di reticolazione è basso, il polimero si comporterà come un polimero non reticolato e mostrerà un comportamento ammorbidente. Tuttavia, se il grado di reticolazione è elevato, il comportamento di rammollimento del polimero sarà molto più difficile. Un buon esempio di utilizzo della reticolazione per migliorare le proprietà delle gomme è il processo di vulcanizzazione.
Figura 1: Poliisoprene reticolato (gomma naturale vulcanizzata che utilizza zolfo come agente reticolante)
Durante la vulcanizzazione, l'aggiunta di agenti vulcanizzanti come zolfo, ossidi metallici, ecc., aumenta i legami incrociati tra le molecole della catena della gomma. E quindi, migliora la resistenza alla trazione e la durezza delle gomme. Molti processi di produzione di prodotti in gomma utilizzano la vulcanizzazione. A differenza delle gomme, i polimeri termoindurenti come l'urea formaldeide diventano materiali duri e fragili durante il processo di reticolazione. Questo perché la reticolazione rende il polimero chimicamente fissato e questa reazione è irreversibile. Inoltre, il parametro di solubilità dei polimeri reticolanti varia con la densità di reticolazione. Se un polimero ha un basso grado di reticolazione, tenderà a gonfiarsi nel liquido.
Cos'è un polimero lineare?
Un polimero lineare è un polimero termoplastico costituito da molecole a catena lunga. Qui, le unità monomeriche hanno collegamenti end-to-end, simili a perline in una collana. Il polietilene è un esempio di polimero lineare in cui le unità di etilene agiscono come monomeri. A volte queste catene lineari hanno strutture ramificate. Generalmente, le strutture lineari ea catena ramificata dello stesso polimero mostrano proprietà simili.
Figura 02: Polietilene
Dato che sono termoplastici, il calore può ammorbidire i polimeri lineari. La temperatura di rammollimento è una caratteristica unica dei polimeri lineari. La temperatura di rammollimento delle gomme o dei fluidi viscosi è inferiore alla temperatura ambiente, mentre quella dei solidi duri, fragili o duttili è al di sopra della temperatura ambiente. Inoltre, un polimero lineare è un polimero termoplastico costituito da molecole a catena lunga. Qui, le unità monomeriche hanno collegamenti end-to-end, come perline in una collana.
Il polietilene è un esempio di polimero lineare in cui le unità di etilene agiscono come monomeri. A volte queste catene lineari hanno schemi ramificati. Generalmente, le strutture lineari ea catena ramificata dello stesso polimero mostrano proprietà simili.
Qual è la differenza tra polimero reticolato e polimero lineare?
Cross Linked Polymer vs Linear Polymer |
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| Il polimero reticolato è costituito da catene unite tra loro da una serie di legami covalenti. | Il polimero lineare è costituito da monomeri uniti tra loro da un capo all' altro, simili alle perle di una collana. |
| Termoplastici | |
| Termoindurenti ed elastomeri | Termoplastici |
| Riscaldamento dei polimeri | |
| Non tollera cicli di riscaldamento ripetuti | Può tollerare cicli di riscaldamento ripetuti |
| Riciclabilità | |
| Non può essere riciclato (non può essere rimodellato) | Altamente riciclabile (può essere rimodellato/rimodellato) |
| Tipo di legame tra catena molecolare | |
| Obbligazioni primarie permanenti | Obbligazioni secondarie temporanee |
| Esempi | |
| fenolo-formaldeide, poliuretani, siliconi, gomma naturale, gomma butilica, gomma cloroprenica | acetali, acrilici, acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS), poliammidi, policarbonato, polietilene |
Riepilogo – Polimero reticolato vs polimero lineare
In breve, ci sono due categorie di polimeri in base alla loro struttura: polimeri lineari e polimeri reticolati. I monomeri dei polimeri lineari hanno collegamenti end-to-end, simili alle perle di una collana. Quindi, tutti i materiali termoplastici appartengono a polimeri lineari e non hanno legami incrociati permanenti tra le catene polimeriche. Tuttavia, i polimeri reticolati hanno legami permanenti tra catene polimeriche adiacenti. Tutti gli elastomeri e termoindurenti appartengono a polimeri reticolati. Quindi, questa è la differenza tra polimero reticolato e polimero lineare.
