ความแตกต่างระหว่างพอลิเมอร์เชิงเส้นและกิ่ง

พอลิเมอร์เป็นคำทั่วไปสำหรับโมเลกุลใดๆ ที่เป็นสายยาวของชิ้นส่วนเล็กๆ ที่เกิดซ้ำกัน ความแตกต่างระหว่างพอลิเมอร์เชิงเส้นและกิ่งขึ้นอยู่กับโครงสร้าง

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

นานเกินไป; ไม่ได้อ่าน (TL: DR)

พอลิเมอร์เป็นคำทั่วไปสำหรับโมเลกุลใดๆ ที่เป็นสายยาวของชิ้นส่วนเล็กๆ ที่เกิดซ้ำขนาดเล็กซึ่งเกิดจากพันธะคาร์บอน-คาร์บอน พันธะสามารถสร้างสายโซ่ยาวตรงที่เรียกว่าพอลิเมอร์เชิงเส้น หรือชิ้นส่วนสามารถแตกแขนงออกจากโซ่ ทำให้เกิดโพลีเมอร์ที่มีกิ่งก้าน โพลีเมอร์สามารถเชื่อมขวางได้

โพลี เป็นคำนำหน้าที่มีความหมายว่า “มากมาย” อา เมอร์ เป็นคำต่อท้ายที่มีความหมายว่า “ส่วน” หรือ “หน่วย”

ในการผลิต โพลีเมอร์มักถูกมองว่าเป็นพลาสติก เนื่องจากสารเทียมหลายชนิด เช่น พลาสติกเป็นโพลีเมอร์ที่ได้จากปิโตรเลียม อย่างไรก็ตาม มีโพลีเมอร์หลายชนิด (ทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและเทียม) ที่ทำจากชิ้นส่วนต่างๆ วิธีที่หน่วยเชื่อมต่อเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสายโซ่โพลีเมอร์จะกำหนดคุณสมบัติของโพลีเมอร์พร้อมกับชื่อ โพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างต่างกันเรียกว่าพอลิเมอร์เชิงเส้น โพลีเมอร์แบบกิ่งหรือโพลีเมอร์แบบเชื่อมขวาง

โพลีเมอร์ทำขึ้นจากพันธะคาร์บอน-คาร์บอนที่ยาวและต่อเนื่องกันซึ่งเชื่อมกับโมโนเมอร์ ซึ่งเป็นส่วนพิเศษที่เล็กที่สุดของโซ่ โพลีเมอร์ทั่วไปหลายชนิดทำมาจากปิโตรเลียมและไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ แต่บางชนิดเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น โพลิเอธิลีนเทียมเกิดจากสายโซ่ของโมเลกุลเอทิลีน แป้งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาตินั้นทำมาจากสายโซ่ยาวของโมเลกุลกลูโคส สายโซ่โพลีเมอร์บางสายมีความยาวเพียงไม่กี่ร้อยยูนิต ในขณะที่บางสายมีศักยภาพที่จะมีความยาวไม่จำกัด ตัวอย่างเช่น โมเลกุลในยางธรรมชาติมีความพันกันมากจนสามารถถือได้ว่าแถบยางทั้งหมดถือเป็นโมเลกุลพอลิเมอร์ขนาดใหญ่หนึ่งโมเลกุล

พอลิเมอร์ที่ง่ายที่สุดคือพอลิเมอร์เชิงเส้น อา พอลิเมอร์เชิงเส้น เป็นเพียงสายโซ่ที่พันธะคาร์บอน-คาร์บอนทั้งหมดมีอยู่ในเส้นตรงเส้นเดียว ตัวอย่างของพอลิเมอร์เชิงเส้นคือเทฟลอน ซึ่งทำมาจากเตตระฟลูออโรเอทิลีน เป็นสายเดี่ยวของหน่วยที่สร้างจากอะตอมของคาร์บอนสองอะตอมและอะตอมฟลูออรีนสี่อะตอม เมื่อก่อตัวขึ้น โพลีเมอร์เชิงเส้นเหล่านี้สามารถสร้างเส้นใยหรือสร้างตาข่ายที่แข็งแรงมากและทะลุผ่านได้ยาก

โพลีเมอร์แตกแขนง เกิดขึ้นเมื่อกลุ่มของหน่วยแตกแขนงออกจากสายโซ่พอลิเมอร์ที่ยาว กิ่งก้านเหล่านี้เรียกว่าโซ่ด้านข้างและยังสามารถเป็นกลุ่มโครงสร้างที่ทำซ้ำได้ยาวนานมาก โพลีเมอร์ที่แตกแขนงสามารถจัดประเภทเพิ่มเติมได้โดยวิธีแยกสาขาออกจากสายโซ่หลัก โพลีเมอร์ที่มีหลายกิ่งก้านเรียกว่า are เดนไดรเมอร์และโมเลกุลเหล่านี้สามารถสร้างสายรัดได้เมื่อถูกทำให้เย็นลง ซึ่งจะทำให้พอลิเมอร์มีความแข็งแรงในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม เมื่อถูกความร้อน โพลีเมอร์ทั้งแบบเส้นตรงและแบบกิ่งจะอ่อนตัวลงเมื่อการสั่นสะเทือนของอุณหภูมิเอาชนะแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล

พอลิเมอร์เชื่อมขวาง เกิดเป็นสายโซ่ยาว ไม่ว่าจะเป็นกิ่งหรือเส้นตรง ซึ่งสามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ระหว่างโมเลกุลโพลีเมอร์ได้ เนื่องจากโพลีเมอร์แบบเชื่อมขวางจะสร้างพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแรงกว่าแรงระหว่างโมเลกุลที่ดึงดูดสายพอลิเมอร์อื่นๆ มาก ผลลัพธ์ที่ได้คือวัสดุที่แข็งแรงและมีเสถียรภาพมากขึ้น ตัวอย่างนี้คือเมื่อยางธรรมชาติถูกวัลคาไนซ์ ซึ่งหมายความว่ายางจะถูกให้ความร้อน ดังนั้นโมเลกุลของกำมะถันในสายยางโพลีเมอร์ของยางจึงสร้างพันธะโควาเลนต์ซึ่งกันและกัน ความแตกต่างของความแข็งแรงจะเห็นได้ชัดเจนเมื่อคุณเปรียบเทียบความฝืด ความแข็งแกร่ง และความทนทานของยางรถยนต์กับยางรัด