Hauptunterschied – amorphe vs. kristalline Polymere
Das Wort „Polymer“kann als ein Material definiert werden, das aus einer großen Anzahl sich wiederholender Einheiten besteht, die durch chemische Bindung miteinander verbunden sind. Ein einzelnes Polymermolekül kann Millionen kleiner Moleküle oder sich wiederholender Einheiten enth alten, die als Monomere bezeichnet werden. Polymere sind sehr große Moleküle mit hohen Molekulargewichten. Monomere sollten eine Doppelbindung oder mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweisen, um als Polymer angeordnet zu werden. Diese Doppelbindung oder zwei funktionelle Gruppen helfen dem Monomer, zwei weitere Monomere zu binden, und diese angehängten Monomere haben auch funktionelle Gruppen, um mehr Monomere anzuziehen. Auf diese Weise wird ein Polymer hergestellt, und dieser Vorgang wird als Polymerisation bezeichnet. Das Ergebnis der Polymerisation ist ein Makromolekül oder eine Polymerkette. Diese Polymerketten können auf unterschiedliche Weise angeordnet werden, um die Molekularstruktur eines Polymers zu bilden. Die Anordnung kann amorph oder kristallin sein. Der Hauptunterschied zwischen amorphen und kristallinen Polymeren ist ihre molekulare Anordnung. Amorphe Polymere haben keine bestimmte Anordnung oder ein bestimmtes Muster, während kristalline Polymere wohlgeordnete molekulare Strukturen sind.
Was sind molekulare Strukturen von Polymeren
Es ist wichtig, einige Fakten über die Molekularstruktur von Polymeren zu kennen, bevor Sie weiter über den Unterschied zwischen amorphen und kristallinen Polymeren lesen. Polymerketten können auf drei Arten angeordnet werden, die als syndiotaktische, isotaktische oder ataktische Weise bekannt sind. Syndiotaktisch bedeutet, dass die Seitengruppen der Polymerkette alternativ angeordnet sind. Bei isotaktischer Anordnung befinden sich Seitengruppen auf der gleichen Seite. Aber die ataktische Anordnung zeigt eine zufällige Anordnung von Seitengruppen entlang der Polymerkette.
Was ist ein amorphes Polymer?
Ein amorphes Polymer hat kein organisiertes Muster in seiner Molekularstruktur. Amorphe Polymere bestehen hauptsächlich aus ataktischen Polymerketten. Dies verursacht das Fehlen von Kristallinität. Daher ist es eine schwache Struktur. Da bei amorphen Polymeren der Kristallinitätsgrad fehlt oder Kristallinität fehlt, haben sie im Vergleich zu kristallinen Polymeren eine geringe Dichte. Daher ist die chemische Beständigkeit gering und transparent. Aufgrund des Fehlens einer gemusterten Struktur gibt es schwache Anziehungskräfte zwischen Polymerketten.
Beispiele für amorphe Polymere sind Polyethylen, PVC usw. Der Kristallinitätsgrad wird durch den Polymerisations- und Produktionsprozess beeinflusst. Amorphe Polymere können Kristallinität mit der Bildung von Kristalliten oder geordneten Bereichen aufweisen. Diese sind weicher und weniger widerstandsfähig gegen das Eindringen von Lösungsmitteln.
Was ist ein kristallines Polymer?
Kristalline Struktur zeigt eine regelmäßige Anordnung von Polymermolekülen. Kristalline Polymere haben eine geordnete Struktur, die aus syndiotaktischen und isotaktischen Polymerketten besteht. Diese geordnete Struktur bewirkt, dass das Polymer durchscheinend wird. Es gibt auch starke Anziehungskräfte zwischen Molekülen. Daher ist es chemikalienbeständig und hat im Vergleich zu amorphen Polymeren eine hohe Dichte. Obwohl kristalline Polymere gut geordnet sind, können auch amorphe Bereiche vorhanden sein. Daher werden diese Polymere als teilkristalline Materialien bezeichnet.
Kunststoffe wie Nylon und andere Polyamide haben kristallisierte Strukturen. Andere Beispiele umfassen lineares Polyethylen, PET (Polyethylenterephthalat), Polypropylen usw. Dies sind starre Strukturen und werden weniger durch das Eindringen von Lösungsmitteln beeinträchtigt.
Abbildung 01: Molekülketten in amorphen und teilkristallinen Polymeren
Was ist der Unterschied zwischen amorphen Polymeren und kristallinen Polymeren?
Amorphe vs. kristalline Polymere |
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| Amorphe Polymere sind Polymere, die kein geordnetes Muster in ihrer Molekularstruktur aufweisen. | Kristalline Polymere sind Polymere mit einer gut organisierten Struktur. |
| Morphologie | |
| Amorphe Polymere bestehen aus ataktischen Polymerketten. | Kristalline Polymere bestehen aus syndiotaktischen und isotaktischen Polymerketten. |
| Anziehungskräfte | |
| Amorphe Polymere haben schwache Anziehungskräfte zwischen Polymerketten. | Kristalline Polymere haben starke Anziehungskräfte zwischen den Polymerketten. |
| Dichte | |
| Amorphe Polymere haben eine geringe Dichte. | Kristalline Polymere haben eine hohe Dichte. |
| Chemikalienbeständigkeit | |
| Amorphe Polymere haben eine geringe chemische Beständigkeit. | Kristalline Polymere haben eine hohe chemische Beständigkeit. |
| Polymerketten | |
| Polymerketten sind in amorphen Polymeren ataktisch angeordnet. | Polymerketten sind in kristallinen Polymeren syndiotaktisch und isotaktisch angeordnet. |
| Aussehen | |
| Amorphe Polymere sind transparent. | Kristalline Polymere sind durchscheinend |
Zusammenfassung – Amorphe Polymere vs. kristalline Polymere
Alle Polymere haben eine gewisse Kristallinität, was der Hauptunterschied zwischen amorphen und kristallinen Polymeren ist. Amorphe Polymere haben einen niedrigen Kristallinitätsgrad, wohingegen kristalline Polymere einen hohen Kristallinitätsgrad haben. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften eines Polymers hängen vom Kristallinitätsgrad ab.
