Der Hauptunterschied zwischen Vernetzung und Gelierung besteht darin, dass Vernetzung die Bildung ionischer oder kovalenter Bindungen zwischen Polymerketten ist, während Gelierung die Bildung eines Gels ist.
Vernetzung ist ein gängiger Prozess bei Polymermaterialien. Die Gelierung ist auch eine Art der Vernetzung. Es bildet jedoch eher ein Gel als ein einfaches vernetztes Polymermaterial.
Was ist Crosslinking?
Vernetzung ist die Bildung kovalenter Bindungen zwischen zwei Polymerketten. Diese chemischen Bindungen können entweder Ionenbindungen oder kovalente Bindungen sein – am häufigsten sind es kovalente Bindungen. Vernetzte Polymere sind Polymere mit Vernetzungen zwischen Polymerketten. Diese Bindungen bilden sich während des Polymerisationsprozesses (Bildung des Polymermaterials). Manchmal bilden sich auch nach Abschluss der Polymerisation Vernetzungen.
Da Vernetzungen zwischen Polymerketten stärker sind als normale intermolekulare Anziehungen, sind durch Vernetzung gebildete Polymere stabil und stärker. Diese Polymere kommen sowohl in synthetischen Formen als auch als natürlich vorkommende Polymere vor. Vernetzungen werden durch chemische Reaktionen in Gegenwart von Vernetzungsreagenzien erzeugt. Das gebräuchlichste Beispiel für vernetzte Polymere ist vulkanisierter Kautschuk. Da Naturkautschuk nicht steif oder steif genug ist, wird der Kautschuk vulkanisiert. Dabei wird Gummi mit Schwefel erhitzt, sodass Schwefelmoleküle in den Gummipolymerketten kovalente Bindungen eingehen und die Ketten miteinander verbinden. Dann wird der Gummi zu einem steifen und starren Material, das h altbar ist.
Die Vernetzungsmenge gibt den Vernetzungsgrad pro Mol eines Materials an. Wir können den Vernetzungsgrad über ein Quellexperiment messen. Bei diesem Experiment wird das Material in einen Behälter mit einem geeigneten Lösungsmittel gegeben. Dann wird die Massenänderung oder die Volumenänderung gemessen. Hier quillt das Material bei geringem Vernetzungsgrad stärker auf.
Was ist Gelierung?
Gelation ist die Bildung eines Gels aus einer Mischung von Polymeren. Hier bewirken verzweigte Polymere die Bildung von Verknüpfungen zwischen Verzweigungen. Dies ist eine Art Vernetzung und führt zur Bildung eines großen Polymernetzwerks. Während dieses Prozesses der Netzwerkbildung bildet sich irgendwann ein einzelnes makroskopisches Molekül, und wir nennen diesen Punkt den Gelpunkt. Dabei verliert die Mischung ihre Fließfähigkeit und Viskosität. Dabei wird es sehr groß. Der Gelpunkt eines Systems kann leicht durch Beobachtung einer plötzlichen Viskositätsänderung bestimmt werden. Nach Abschluss der Bildung dieses unendlichen Netzwerkmaterials können wir es ein „Gel“nennen, und dieses Gel löst sich nicht im Lösungsmittel auf. Das Gel kann jedoch aufquellen.
Ein Gel kann sich auf zwei Arten bilden: physikalische Verknüpfung oder chemische Vernetzung. Unter diesen Verfahren beinh altet das physikalische Gelierungsverfahren eine physikalische Bindung zwischen Polymermolekülen. Die physikalischen Bindungen können Anziehungskräfte umfassen, die keine chemischen Bindungen sind. Der chemische Vernetzungsprozess beinh altet jedoch die Bildung kovalenter Bindungen zwischen Polymermolekülen.
Was ist der Unterschied zwischen Vernetzung und Gelierung?
Der Hauptunterschied zwischen Vernetzung und Gelierung besteht darin, dass Vernetzung die Bildung ionischer oder kovalenter Bindungen zwischen Polymerketten ist, während sich Gelierung auf die Bildung eines Gels bezieht. Darüber hinaus bildet sich aufgrund der Zugabe von Vernetzungsmitteln eine Vernetzung, während sich aufgrund der plötzlichen Änderung der Viskosität durch die Zugabe von Vernetzungsmitteln eine Gelierung bildet. Gelierung ist auch eine Art Vernetzung.
Die folgende Infografik listet weitere Unterschiede zwischen Vernetzung und Gelbildung auf.
Zusammenfassung – Vernetzung vs. Gelierung
Vernetzung ist ein gängiger Prozess bei Polymermaterialien. Die Gelierung ist auch eine Art der Vernetzung. Es bildet jedoch eher ein Gel als ein einfaches vernetztes Polymermaterial. Der Hauptunterschied zwischen Vernetzung und Gelierung besteht darin, dass Vernetzung die Bildung ionischer oder kovalenter Bindungen zwischen Polymerketten ist, während sich Gelierung auf die Bildung eines Gels bezieht.
