Diferença entre polímero reticulado e polímero linear

A principal diferença entre polímero reticulado e polímero linear é que o as unidades de monômero de polímeros lineares têm ligações de ponta a ponta, assemelhando-se às contas de um colar, enquanto os polímeros reticulados são formados por cadeias que são unidas por uma série de ligações covalentes, chamadas reticulações.

Polímeros são os compostos que consistem em pequenas unidades de repetição que se conectam para formar moléculas de cadeia longa. As unidades repetitivas ou os blocos de construção de um polímero são monômeros. Os polímeros podem ser amplamente classificados em três partes com base em sua natureza química e térmica, a saber; (a) polímeros termoplásticos, (b) polímeros termoendurecíveis e (c) elastômeros. Termoplásticos são plásticos que podem mudar a forma sob a aplicação de calor. Ao contrário dos termoplásticos, os termofixos não toleram repetidos ciclos de aquecimento. Elastômeros são as borrachas que exibem excelentes propriedades elásticas, diferentemente dos dois tipos mencionados acima. De acordo com a estrutura, existem três tipos de polímeros como polímeros lineares, ramificados e reticulados. Polímeros termoplásticos são moléculas lineares, enquanto termofixos e elastômeros são polímeros reticulados.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é um polímero reticulado 
3. O que é um polímero linear
4. Comparação lado a lado - polímero reticulado versus polímero linear em forma de tabela
5. Resumo

O que é um polímero reticulado?

Um polímero reticulado é um polímero que possui cadeias ligadas entre si por uma rede de ligações covalentes. As ligações cruzadas podem ser curtas ou longas, mas na maioria dos polímeros, essas ligações são curtas. Termofixos e elastômeros têm ligações cruzadas. As propriedades dos polímeros reticulados dependem principalmente do grau de reticulação. Para ser específico, se o grau de reticulação for baixo, o polímero se comportará como um polímero reticulado e mostrará um comportamento de amolecimento. No entanto, se o grau de reticulação for alto, o comportamento de amolecimento do polímero será muito mais difícil. Um bom exemplo do uso de reticulação para melhorar as propriedades das borrachas é o processo de vulcanização.

Figura 1: Poliisopreno reticulado (borracha natural vulcanizada usando enxofre como agente de reticulação)

Durante a vulcanização, a adição de agentes de vulcanização, como enxofre, óxidos metálicos, etc., aumenta as ligações cruzadas entre as moléculas da cadeia da borracha. E, assim, melhora a resistência à tração e dureza das borrachas. Muitos processos de fabricação de produtos de borracha usam vulcanização. Ao contrário das borrachas, polímeros termoendurecíveis, como a uréia formaldeído, tornam-se materiais duros e quebradiços durante o processo de reticulação. Isso ocorre porque a reticulação torna o polímero endurecido quimicamente, e essa reação é irreversível. Além disso, o parâmetro de solubilidade dos polímeros de reticulação varia com a densidade da reticulação. Se um polímero tiver um baixo grau de reticulação, ele tenderá a inchar no líquido.

O que é um polímero linear?

Um polímero linear é um polímero termoplástico que consiste em moléculas de cadeia longa. Aqui, as unidades de monômero têm elos de ponta a ponta, parecendo contas em um colar. O polietileno é um exemplo de polímero linear em que as unidades de etileno atuam como monômeros. Às vezes, essas cadeias lineares têm estruturas ramificadas. Geralmente, estruturas lineares e de cadeia ramificada do mesmo polímero exibem propriedades semelhantes.

Figura 02: Polietileno

Por serem termoplásticos, o calor pode amolecer polímeros lineares. A temperatura de amolecimento é uma característica única dos polímeros lineares. A temperatura de amolecimento de borrachas ou fluidos viscosos está abaixo da temperatura ambiente, enquanto que a de sólidos duros, quebradiços ou sólidos dúcteis está acima da temperatura ambiente. Além disso, um polímero linear é um polímero termoplástico que consiste em moléculas de cadeia longa. Aqui, as unidades de monômero têm links de ponta a ponta, como contas em um colar.

O polietileno é um exemplo de polímero linear em que as unidades de etileno atuam como monômeros. Às vezes, essas cadeias lineares têm padrões ramificados. Geralmente, estruturas lineares e de cadeia ramificada do mesmo polímero exibem propriedades semelhantes.

Qual é a diferença entre polímero reticulado e polímero linear?

Polímero reticulado versus polímero linear
Polímero reticulado é constituído por cadeias unidas por uma série de ligações covalentes.	Polímero linear é composto de monômeros unidos de ponta a ponta, parecendo as contas em um colar.
Termoplásticos
Termofixos e elastômeros	Termoplásticos
Aquecimento de Polímeros
Não pode tolerar ciclos repetidos de aquecimento	Pode tolerar ciclos de aquecimento repetidos
Reciclabilidade
Não pode ser reciclado (não pode ser reformado)	Altamente reciclável (pode ser reformado / remodelado)
Tipo de ligação entre a cadeia molecular
Obrigações primárias permanentes	Obrigações secundárias temporárias
Exemplos
fenol-formaldeído, poliuretanos, silicones, borracha natural, borracha butílica, borracha de cloropreno	acetais, acrílicos, acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), poliamidas, policarbonato, polietileno

Resumo - Polímero Ligado Cruzado vs Polímero Linear

Em resumo, existem duas categorias de polímeros com base em sua estrutura: polímeros lineares e polímeros reticulados. Os monômeros dos polímeros lineares têm elos de ponta a ponta, parecendo contas de um colar. Portanto, todos os termoplásticos pertencem a polímeros lineares e não têm ligações cruzadas permanentes entre as cadeias poliméricas. No entanto, polímeros reticulados têm ligações permanentes entre cadeias poliméricas adjacentes. Todos os elastômeros e termofixos pertencem a polímeros reticulados. Assim, esta é a diferença entre polímero reticulado e polímero linear.

Referência:

1. Groover, M.P. (2007). Fundamentos da manufatura moderna: processos e sistemas de materiais. John Wiley & Filhos.
2. Alger, M. (1996). Dicionário de ciência de polímeros. Springer Science & Business Media.
3. Dyson, R. W. (Ed.). (1987). Polímeros especializados. Blackie.

Cortesia da imagem:

1. “Vulcanização do POLYIsoprene V.2” Por Jü - Trabalho próprio (CC) 0 via Commons Wikimedia
2. “Polyethylene-repeat-2D” (Domínio Público) via Commons Wikimedia