Der Hauptunterschied zwischen verzweigten und vernetzten Polymeren besteht darin, dass verzweigte Polymermoleküle Seitenketten haben, die an das Rückgrat des Polymers gebunden sind, während vernetzte Polymermaterialien Verbindungen zwischen den Hauptpolymermolekülen aufweisen.
Polymere sind Makromoleküle, die eine große Zahl sich wiederholender Einheiten enth alten. Diese sich wiederholenden Einheiten stellen die Monomere dar, die zur Herstellung des Polymermaterials verwendet wurden. Zwischen den Monomeren bestehen kovalente chemische Bindungen.
Was sind verzweigte Polymere?
Verzweigte Polymere sind Makromoleküle, die aus der Polymerisation von Monomeren entstehen und eine verzweigte Struktur haben. Die Verzweigung dieser Polymermaterialien erfolgt über den Ersatz einiger Atome aus der Polymerkette durch Substituenten. Die Eigenschaften dieser Polymere werden hauptsächlich durch den Verzweigungsgrad beeinflusst. Die Substituentengruppe ist auch eine Polymerkette, die aus kovalent gebundenen Monomereinheiten besteht, und diese Seitenketten können entweder kurze Ketten oder lange Ketten sein. Es gibt verschiedene Arten von verzweigten Polymeren wie Pfropfpolymer und Kammpolymer.
Abbildung 01: Verschiedene Arten von verzweigten Polymeren
Pfropfpolymer: Dies sind verzweigte Polymere, die Seitenketten haben, die andere Monomere als die Hauptkette enth alten. Mit anderen Worten, es ist ein segmentiertes Copolymer, das aus einem linearen Grundgerüst besteht, das durch Verzweigungen eines Polymers eines anderen Typs ersetzt ist.
Kammpolymer: Dies sind Polymere, die Kammmakromoleküle enth alten. Das bedeutet, dass diese Polymere Seitenketten auf der gleichen Seite des Rückgrats enth alten und das Polymer wie ein Kamm aussieht.
Was sind vernetzte Polymere?
Vernetzte Polymere sind Makromoleküle, die Verknüpfungen zwischen Polymermolekülen enth alten. Eine Vernetzung ist eine kovalente Bindung zwischen zwei Polymerketten, die entweder Ionenbindungen oder kovalente Bindungen sein können. Diese Vernetzungen bilden sich entweder während des Polymerisationsprozesses oder nach Abschluss der Polymerisation.
Abbildung 02: Bildung von Schwefelvernetzungen
Da Vernetzungen zwischen Polymerketten stärker sind als normale intermolekulare Anziehungen, ist das durch Vernetzung gebildete Polymermaterial 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. Dort 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 der Unterschied zwischen verzweigten und vernetzten Polymeren?
Der Hauptunterschied zwischen verzweigten und vernetzten Polymeren besteht darin, dass verzweigte Polymermoleküle Seitenketten haben, die an das Rückgrat des Polymers gebunden sind, während vernetzte Polymermaterialien Verbindungen zwischen den Hauptpolymermolekülen aufweisen. Außerdem sind verzweigte Polymere weniger kompliziert als vernetzte Polymere.
Unten ist eine tabellarische Aufstellung der Unterschiede zwischen verzweigten und vernetzten Polymeren.
Zusammenfassung – Verzweigte vs. vernetzte Polymere
Verzweigte und vernetzte Polymere sind makromolekulare Materialien. Der Hauptunterschied zwischen verzweigten und vernetzten Polymeren besteht darin, dass verzweigte Polymermoleküle Seitenketten aufweisen, die an das Rückgrat des Polymers gebunden sind, während vernetzte Polymermaterialien Verknüpfungen zwischen Hauptpolymermolekülen aufweisen.
