Differenza principale: polimeri amorfi e cristallini

I polimeri sono grandi macromolecole formate dall'unione di un gran numero di unità più piccole chiamate monomeri. Esistono vari tipi di classificazioni dei polimeri. La classificazione più primaria si basa sui tipi di monomeri che formano il polimero. Secondo questa classificazione, esistono due tipi di polimeri; (a) omopolimeri, formati dall'unione di un singolo tipo di monomero (es: cloruro di polivinile) e (b) eteropolimero, formati dall'unione di due o più diversi tipi di molecole monomeriche (es: copolimero di poli (etilene, propilene)). Un'altra classificazione si basa sulle proprietà del materiale del polimero, vale a dire; cristallino e amorfo. Tuttavia, questa classificazione è piuttosto confusa perché i polimeri possono generalmente essere sia cristallini che amorfi. Sebbene non ci siano polimeri cristallini al 100%, alcuni polimeri possono essere amorfi al 100% in determinate condizioni. Le catene polimeriche sono disposte in regioni cristallizzate con modelli specifici. Poiché non esistono polimeri completamente cristallizzati, i polimeri con regioni più cristalline sono chiamati polimeri semicristallini. I polimeri amorfi sono i polimeri che non hanno regioni cristalline e molecole uniformemente impaccate. Invece, le regioni amorfe di un polimero hanno molecole impacchettate casualmente senza un punto di fusione acuto. Così, il differenza principale tra polimeri amorfi e cristallini è che i polimeri amorfi non hanno molecole impacchettate uniformemente mentre i polimeri cristallini hanno molecole impacchettate uniformemente.

Questo articolo descrive,

1. Cos'è il polimero amorfo?

2. Cos'è il polimero cristallino?

3. Differenza tra polimeri amorfi e cristallini

Cos'è il polimero amorfo?

I polimeri amorfi sono polimeri composti da regioni amorfe in cui le molecole sono disposte casualmente. I polimeri possono essere completamente amorfi o miscelati con regioni sia amorfe che cristalline. I polimeri amorfi possiedono proprietà meccaniche e fisiche molto diverse a causa della loro struttura e temperatura. Al di sotto della temperatura di transizione vetrosa (T_G), i polimeri amorfi presentano proprietà vetrose, dure e fragili. All'aumentare della temperatura, mentre passa la T_G, i polimeri amorfi formano legami incrociati e mostrano proprietà elastiche. T_G è definita come la temperatura alla quale il polimero diventa morbido a causa del movimento molecolare coordinato a lungo raggio. Il lattice di gomma naturale, la gomma stirene-butadiene (SBR) sono buoni esempi di polimeri amorfi al di sotto della temperatura di transizione vetrosa.

Cos'è il polimero cristallino?

Non un singolo polimero è cristallino perché tutti i polimeri cristallini contengono notevoli quantità di materiale amorfo. Pertanto, i polimeri cristallini sono generalmente chiamati polimeri semicristallini. I polimeri cristallini mostrano modelli di diffrazione dei raggi X dovuti all'esistenza di specifici modelli parziali di molecole nelle catene polimeriche e mostrano una temperatura di fusione cristallina. Vengono rilevati diffrazione di raggi X, misure di densità e calore di fusione per determinare la frazione di sostanze cristalline presenti in un particolare polimero.

Differenza tra polimeri amorfi e cristallini

Definizione

Polimeri amorfi sono i polimeri che contengono regioni amorfe in cui le molecole sono disposte casualmente.

Polimeri cristallini sono i polimeri con regioni cristalline in cui le molecole sono disposte in uno schema parziale.

Disposizione delle molecole

Polimeri amorfi non hanno molecole impacchettate uniformemente.

Polimeri cristallini hanno molecole impacchettate in modo uniforme.

Punto di fusione

Polimeri amorfi non hanno un punto di fusione netto.

Polimeri cristallini avere un forte punto di fusione.

Chiarezza

Polimeri amorfi sono trasparenti.

Polimeri cristallini sono opachi/traslucidi.

restringimento

Polimeri amorfi hanno un basso restringimento.

Polimeri cristallini avere un elevato restringimento.

Resistenza chimica

Polimeri amorfi hanno una scarsa resistenza chimica.

Polimeri cristallini hanno una buona resistenza chimica.

Durezza

Polimeri amorfi sono morbidi.

Polimeri cristallini sono difficili.

Energia da sciogliere

Polimeri amorfi hanno poca energia.

Polimeri cristallini avere un'energia elevata.

A differenza dei polimeri cristallini, i polimeri amorfi sono fragili e vetrosi al di sotto di T_G, mentre elastomerico sopra T_G.

Permeabilità ai gas

Polimeri amorfi hanno un'elevata permeabilità ai gas.

Polimeri cristallini hanno una bassa permeabilità ai gas.

A differenza dei polimeri amorfi, i polimeri cristallini presentano una temperatura di transizione di fusione (T_m), temperatura di transizione vetrosa (T_G) e ordine cristallino.

Riferimenti:

Chalmers, J. M., & Meier, R. J. (a cura di). (2008). Caratterizzazione molecolare e analisi dei polimeri. Amsterdam: Elsevier. Giles, H.F., Wagner, J.R., & Mount, E.M. (2005). Estrusione: la guida e il manuale di lavorazione definitivi. Norwich, NY: William Andrew Pub. Sperling, L.H. (1997). Materiali polimerici multicomponenti: un'introduzione. New York: Wiley. Cortesia dell'immagine:

"Amorfo vs cristallino" di CPNikadee - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia