La diferencia clave entre el polímero reticulado y el polímero lineal es que las unidades monoméricas de los polímeros lineales tienen enlaces de extremo a extremo, que se asemejan a las cuentas de un collar, mientras que los polímeros reticulados están formados por cadenas unidas unidos por una serie de enlaces covalentes, llamados enlaces cruzados.
Los polímeros son los compuestos que consisten en pequeñas unidades repetitivas que se conectan entre sí para formar moléculas de cadena larga. Las unidades repetitivas o los bloques de construcción de un polímero son monómeros. Los polímeros se pueden clasificar ampliamente en tres partes según su naturaleza química y térmica, a saber; (a) polímeros termoplásticos, (b) polímeros termoendurecibles y (c) elastómeros. Los termoplásticos son plásticos que pueden cambiar de forma bajo la aplicación de calor. A diferencia de los termoplásticos, los termoestables no pueden tolerar ciclos de calentamiento repetidos. Los elastómeros son los cauchos que exhiben excelentes propiedades elásticas, a diferencia de los dos tipos mencionados anteriormente. Según la estructura, existen tres tipos de polímeros como polímeros lineales, ramificados y reticulados. Los polímeros termoplásticos son moléculas lineales, mientras que los termoestables y los elastómeros son polímeros reticulados.
¿Qué es un polímero reticulado?
Un polímero reticulado es un polímero que tiene cadenas unidas por una red de enlaces covalentes. Los enlaces cruzados pueden ser cortos o largos, pero en la mayoría de los polímeros, estos enlaces son cortos. Los termoestables y elastómeros tienen enlaces cruzados. Las propiedades de los polímeros reticulados dependen principalmente del grado de reticulación. Para ser específicos, si el grado de reticulación es bajo, el polímero se comportará como un polímero no reticulado y mostrará un comportamiento de ablandamiento. Sin embargo, si el grado de reticulación es alto, el comportamiento de ablandamiento del polímero será mucho más difícil. Un buen ejemplo del uso de reticulación para mejorar las propiedades de los cauchos es el proceso de vulcanización.
Figura 1: poliisopreno reticulado (caucho natural vulcanizado que utiliza azufre como agente de reticulación)
Durante la vulcanización, la adición de agentes de vulcanización como azufre, óxidos metálicos, etc., aumenta los enlaces cruzados entre las moléculas de la cadena de caucho. Y así, mejora la resistencia a la tracción y la dureza de los cauchos. Muchos procesos de fabricación de productos de caucho utilizan la vulcanización. A diferencia de los cauchos, los polímeros termoestables como la urea formaldehído se vuelven materiales duros y quebradizos durante el proceso de reticulación. Esto se debe a que la reticulación hace que el polímero fragüe químicamente y esta reacción es irreversible. Además, el parámetro de solubilidad de los polímeros reticulantes varía con la densidad de reticulación. Si un polímero tiene un bajo grado de reticulación, tenderá a hincharse en el líquido.
¿Qué es un polímero lineal?
Un polímero lineal es un polímero termoplástico que consta de moléculas de cadena larga. Aquí, las unidades de monómero tienen enlaces de extremo a extremo, que se asemejan a las cuentas de un collar. El polietileno es un ejemplo de un polímero lineal donde las unidades de etileno actúan como monómeros. A veces, estas cadenas lineales tienen estructuras ramificadas. Generalmente, las estructuras lineales y de cadena ramificada del mismo polímero exhiben propiedades similares.
Figura 02: Polietileno
Dado que son termoplásticos, el calor puede ablandar los polímeros lineales. La temperatura de reblandecimiento es una característica única de los polímeros lineales. La temperatura de reblandecimiento de los cauchos o fluidos viscosos está por debajo de la temperatura ambiente, mientras que la de los sólidos duros, quebradizos o dúctiles está por encima de la temperatura ambiente. Además, un polímero lineal es un polímero termoplástico que consta de moléculas de cadena larga. Aquí, las unidades de monómero tienen enlaces de extremo a extremo, como las cuentas de un collar.
El polietileno es un ejemplo de un polímero lineal donde las unidades de etileno actúan como monómeros. A veces, estas cadenas lineales tienen patrones ramificados. Generalmente, las estructuras lineales y de cadena ramificada del mismo polímero exhiben propiedades similares.
¿Cuál es la diferencia entre el polímero reticulado y el polímero lineal?
Polímero reticulado frente a polímero lineal |
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| El polímero reticulado está formado por cadenas unidas por una serie de enlaces covalentes. | El polímero lineal está formado por monómeros unidos de extremo a extremo, que se asemejan a las cuentas de un collar. |
| Termoplásticos | |
| Termosestables y elastómeros | Termoplásticos |
| Calentamiento de polímeros | |
| No puede tolerar ciclos de calentamiento repetidos | Puede tolerar ciclos de calentamiento repetidos |
| Reciclabilidad | |
| No se puede reciclar (no se puede remodelar) | Altamente reciclable (se puede remodelar/ remodelar) |
| Tipo de enlace entre cadenas moleculares | |
| Bonos primarios permanentes | Bonos secundarios temporales |
| Ejemplos | |
| fenol-formaldehído, poliuretanos, siliconas, caucho natural, caucho de butilo, caucho de cloropreno | acetales, acrílicos, acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), poliamidas, policarbonato, polietileno |
Resumen: polímero reticulado frente a polímero lineal
En resumen, existen dos categorías de polímeros según su estructura: polímeros lineales y polímeros reticulados. Los monómeros de los polímeros lineales tienen enlaces de extremo a extremo, parecidos a las cuentas de un collar. Por lo tanto, todos los termoplásticos pertenecen a polímeros lineales y no tienen enlaces cruzados permanentes entre cadenas de polímeros. Sin embargo, los polímeros reticulados tienen enlaces permanentes entre cadenas de polímeros adyacentes. Todos los elastómeros y termoestables pertenecen a polímeros reticulados. Por lo tanto, esta es la diferencia entre el polímero reticulado y el polímero lineal.
