Гомополимер против сополимера: объяснение ключевых отличий и применения

Гомополимер против сополимера: понимание классификации полимеров

Понимание различий между гомополимерами и сополимерами необходимо для выбора подходящего материала для литья под давлением. В этой статье мы углубимся в характеристики, свойства и применение как гомополимеров, так и сополимеров, давая представление о том, как эти классификации полимеров влияют на выбор материалов и их характеристики.

Что такое гомополимер

Гомополимер — это тип полимера, который состоит из одной повторяющейся мономерной единицы в своей цепной структуре. Другими словами, он состоит из идентичных молекул мономера, которые ковалентно связаны друг с другом, образуя длинную полимерную цепь.

  • Гомополимер имеет один тип мономера: АААААА

Каковы различные типы гомополимеров?

Некоторые ключевые примеры гомополимеров включают:

  • Поливинилхлорид (ПВХ) – изготовлен из повторяющихся звеньев винилхлорида.
  • Полиэтилен (ПЭ) – изготовлен из повторяющихся звеньев этилена.
  • Полиэтилен высокой плотности (HDPE) – разновидность полиэтилена с более высокой плотностью и кристалличностью.
  • Полипропилен (ПП) – изготовлен из повторяющихся звеньев пропилена.
  • Поликарбонат – изготовлен из повторяющихся звеньев бисфенола А и фосгена.
  • Полиэстер – состоит из повторяющихся звеньев сложноэфирного мономера.
  • Нейлон 6 – изготовлен из повторяющихся звеньев капролактама.
  • Нейлон 11 – изготовлен из повторяющихся звеньев 11-аминоундекановой кислоты.
  • Политетрафторэтилен (ПТФЭ) – изготовлен из повторяющихся звеньев тетрафторэтилена.
  • Полистирол – изготовлен из повторяющихся звеньев стирола.
  • Полиакрилонитрил - изготовлен из повторяющихся звеньев акрилонитрила.
  • Нейлон 6,6 - изготовлен из повторяющихся звеньев, образованных конденсацией гексаметилендиамина и адипиновой кислоты.

Что такое сополимеры?

Что такое сополимеры?

Сополимер — это тип полимера, полученный из более чем одного вида мономера. Другими словами, сополимеры производятся путем сополимеризации – полимеризации двух или более различных типов мономеров вместе в одной полимерной цепи.

  • Сополимер состоит из двух или более мономеров, связанных вместе: АБАБАБ

Каковы различные типы сополимеров?

Некоторые ключевые примеры сополимеров включают:

  • Бутадиен-стирольный каучук (SBR) – статистический сополимер, изготовленный из мономеров стирола и бутадиена.
  • Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) - терполимер, изготовленный из мономеров акрилонитрила, бутадиена и стирола.
  • Этиленвинилацетат (ЭВА) – статистический сополимер этилена и винилацетата.
  • Полиэтиленвинилацетат (ПЭВА) – сополимер этилена и винилацетата.
  • Нитриловый каучук - статистический сополимер акрилонитрила и бутадиена, используемый в одноразовых перчатках и уплотнениях.
  • Стирол-акрилонитриловый сополимер (САН) – чередующийся сополимер стирола и акрилонитрила.
  • Нейлон 6,6 – чередующийся сополимер гексаметилендиамина и адипиновой кислоты.
  • Поли(молочно-ко-гликолевая кислота) (PLGA) – сополимер молочной и гликолевой кислот.
  • Ударопрочный полистирол (HIPS) – привитой сополимер полистирола и полибутадиена.
  • Стирол-изопрен-стирол (СИС) – блок-сополимер. 

В чем разница между гомополимером и сополимером?

В чем разница между гомополимером и сополимером?

Ключевое отличие состоит в том, что гомополимер содержит только один тип мономера, повторяющийся в простой структуре, тогда как сополимер включает в себя два или более разных мономера, что приводит к более сложным структурам и комбинированным свойствам. Выбор между ними зависит от конкретных требований приложения.

Гомополимеры обычно имеют более высокий уровень кристалличности, что приводит к превосходным краткосрочным механическим свойствам, включая жесткость, прочность на разрыв, ударопрочность и начальное сопротивление ползучести.

С другой стороны, сополимеры демонстрируют лучшую стойкость к окислению и улучшенную долговременную ползучесть и сопротивление разрушению при ползучести. 

Сополимеры с их более низкой кристалличностью обеспечивают преимущества в стабильности размеров, меньшем трении и уменьшении износа.

Хотя гомополимеры обладают меньшим влагопоглощением, сополимеры более устойчивы к гидролизу в горячей воде и обладают лучшей устойчивостью к щелочным материалам. 

В то время как гомополимеры имеют более высокую температуру теплового искажения из-за их более высокой кристалличности, сополимеры могут похвастаться более высокими температурами непрерывного использования из-за их превосходной долгосрочной стабильности. 

Вот форма для удобства понимания:

СвойствоСополимерГомополимер
Кристалличность
Жесткость
Предел прочности
УдаропрочностьВыше, особенно при низких температурах
Сопротивление ползучестиЛучшая долгосрочная производительностьУлучшение краткосрочных результатов
Усталостная устойчивость
Стабильность размеров
Химическая устойчивостьЛучше, особенно к кислотам и щелочам
Устойчивость к окислению
Водонепроницаемый Лучше в горячей водеМеньше впитывает влагу, но менее устойчив к гидролизу.
Температурная устойчивостьБолее высокая температура непрерывного использования благодаря лучшей долгосрочной стабильностиБолее высокая температура теплового искажения, но более низкая температура непрерывного использования
ОбработкаБолее низкая температура обработки и более широкое окно обработки из-за более низкой кристалличности.Более узкое окно обработки и более высокая температура обработки из-за более высокой кристалличности.
Армирование стекловолокномБолее высокие механические свойства при заполнении стеклом благодаря лучшему соединениюБолее слабые механические свойства стеклонаполнителя по сравнению с сополимером.

Каковы области применения гомополимеров и сополимеров?

Понимая применение гомополимеров и сополимеров, вы легко сможете решить, какой из них следует выбрать в той или иной ситуации.

Приложение ГомополимерыСополимеры
УпаковкаПластиковые контейнеры, пакеты, пленки для пищевых продуктов и товаров (например, полиэтилен, полипропилен)Этиленвиниловый спирт (EVOH) в качестве барьерного слоя в упаковке пищевых продуктов; этиленвинилацетат (ЭВА) в клеях и герметиках
Медицина и здравоохранениеМедицинские изделия, шприцы, хирургические инструменты, одноразовые медицинские принадлежности (например, полипропилен, ПВХ)Биосовместимые сополимеры, такие как PLGA, в медицинских имплантатах, системах доставки лекарств, тканевой инженерии; блок-сополимеры в перевязочных материалах для ран и медицинских устройствах
Автомобильная промышленностьСалон автомобиля, топливные баки, корпуса аккумуляторов, бамперы, внутренняя отделка, приборные панели (например, полипропилен)Сополимеры этилена в прокладках, шлангах и внутренней отделке для долговечности и гибкости; блок-сополимеры, такие как SBS, в шинах
ТекстильВолокна и ткани для ковров, обивки, одежды, веревок, шпагатов (например, полиэстер, полиамид)Спандекс и нейлон-6,6 для влагоотвода, огнестойкости; акриловые сополимеры в косметике и средствах личной гигиены
Электрические компонентыИзоляция кабеля, разъемы, конденсаторы (например, полиэтилен, ПТФЭ)
СтроительствоТрубы, фитинги, изоляционные материалы, сайдинг (например, ПВХ)Термоклеи на основе сополимеров этилена в строительных клеях.
Потребительские товарыИгрушки, спортинвентарь, мебель, бытовая техника, чемоданы, посуда (различные гомополимеры)Блок-сополимеры в обуви, игрушках и других товарах народного потребления.
сельское хозяйствоИрригационные трубы, тюки силоса, материалы, удерживающие влагу в грунте, тепличные пленки (например, полиэтиленовые)
ПромышленныйТара для кислот и химикатов, трубы, возвратная транспортная тара (различные гомополимеры)Мембраны для разделения газа и жидкости; эмульгаторы и диспергаторы
Передовые материалыБлок-сополимеры в композитах, гибридных материалах и чувствительных материалах; самоорганизующиеся наноструктуры для различных применений

Сделать запрос

"*"обозначает обязательные поля

Перетащите сюда файлы или
Допустимые типы файлов: jpg, gif, png, pdf, step, stp, igs, Макс. размер файла: 40 MB, Макс. файлов: 3.
    Скрытый
    Это поле используется для проверочных целей, его следует оставить без изменений.

    ru_RURussian
    Прокрутить вверх