Avainero silloittumisen ja geeliytymisen välillä on se, että silloittuminen on ioni- tai kovalenttisten sidosten muodostumista polymeeriketjujen välille, kun taas geeliytyminen on geelin muodostumista.
Silloittaminen on yleinen prosessi polymeerimateriaaleissa. Geelitys on myös eräänlainen silloitus. Se muodostaa kuitenkin nimenomaan geelin yksinkertaisen silloitetun polymeerimateriaalin sijaan.
Mitä silloittaminen on?
Silloittaminen on kovalenttisten sidosten muodostumista kahden polymeeriketjun välille. Nämä kemialliset sidokset voivat olla joko ionisidoksia tai kovalenttisia sidoksia – yleisimmin ne ovat kovalenttisia sidoksia. Silloitetut polymeerit ovat polymeerejä, joissa on ristisidoksia polymeeriketjujen välillä. Nämä sidokset muodostuvat polymerointiprosessin aikana (polymeerimateriaalin muodostuminen). Joskus silloituksia muodostuu myös polymeroinnin päätyttyä.
Koska polymeeriketjujen väliset ristisidokset ovat vahvempia kuin normaalit molekyylien väliset vetovoimat, silloituksesta muodostuvat polymeerit ovat stabiileja ja vahvempia. Näitä polymeerejä esiintyy sekä synteettisissä muodoissa että luonnossa esiintyvinä polymeereinä. Ristisidokset syntyvät kemiallisista reaktioista silloitusreagenssien läsnä ollessa. Yleisin esimerkki silloitetuista polymeereistä on vulkanoitu kumi. Koska luonnonkumi ei ole tarpeeksi jäykkä tai jäykkä, kumi on vulkanoitu. Tässä kumia kuumennetaan rikillä, joten rikkimolekyylit muodostavat kovalenttisia sidoksia kumin polymeeriketjuissa yhdistäen ketjut toisiinsa. Sitten kumista tulee jäykkä ja jäykkä materiaali, joka on kestävää.
Silloitusten määrä antaa silloitusasteen materiaalin moolia kohden. Voimme mitata silloitusasteen turvotuskokeen avulla. Tässä kokeessa materiaali laitetaan astiaan sopivan liuottimen kanssa. Sitten mitataan massan tai tilavuuden muutos. Tässä, jos silloitusaste on alhainen, materiaali turpoaa enemmän.
Mikä on Geelation?
Gelaatio on geelin muodostumista polymeerien seoksesta. Tässä haaroittuneet polymeerit aiheuttavat sidosten muodostumista haarojen välille. Tämä on eräänlainen silloitus, ja se johtaa suuren polymeeriverkoston muodostumiseen. Tämän verkon muodostumisprosessin aikana yksi makroskooppinen molekyyli muodostuu jossain vaiheessa, ja kutsumme tätä kohtaa geelipisteeksi. Tässä seos menettää juoksevuutensa ja viskositeettinsa. Samalla siitä tulee erittäin suuri. Järjestelmän geeliytymispiste voidaan määrittää helposti tarkkailemalla äkillistä viskositeetin muutosta. Tämän äärettömän verkkomateriaalin muodostumisen jälkeen voimme kutsua sitä "geeliksi", eikä tämä geeli liukene liuottimeen. Geeli voi kuitenkin turvota.
Geeli voi muodostua kahdella tavalla: fysikaalisella tai kemiallisella silloituksella. Näistä menetelmistä fysikaalinen geeliytymisprosessi sisältää polymeerimolekyylien välisen fysikaalisen sitoutumisen. Fyysiset sidokset voivat sisältää vetovoimia, jotka eivät ole kemiallisia sidoksia. Kemiallinen silloitusprosessi sisältää kuitenkin kovalenttisen sidoksen muodostumisen polymeerimolekyylien välille.
Mitä eroa silloittamisella ja geeliytymisellä on?
Avainero silloittamisen ja geeliytymisen välillä on se, että silloittuminen on ioni- tai kovalenttisten sidosten muodostumista polymeeriketjujen välille, kun taas geeliytyminen viittaa geelin muodostumiseen. Lisäksi silloitus muodostuu silloitusaineen lisäyksen vuoksi, kun taas geeliytymistä muodostuu äkillisen viskositeetin muutoksen vuoksi silloitusaineiden lisäämisen kautta. Geelitys on myös eräänlainen silloitus.
Alla infografiikka taulukoi lisää eroja silloittamisen ja geeliytymisen välillä.
Yhteenveto – Silloittaminen vs. geeliytyminen
Silloittaminen on yleinen prosessi polymeerimateriaaleissa. Geelitys on myös eräänlainen silloitus. Se muodostaa kuitenkin nimenomaan geelin yksinkertaisen silloitetun polymeerimateriaalin sijaan. avainero silloittumisen ja geeliytymisen välillä on se, että silloittuminen on ioni- tai kovalenttisten sidosten muodostumista polymeeriketjujen välille, kun taas geeliytyminen viittaa geelin muodostumiseen.
