Différence clé - Polymères amorphes vs cristallins
Le mot "polymère" peut être défini comme un matériau composé d'un grand nombre d'unités répétitives qui sont liées les unes aux autres par une liaison chimique. Une seule molécule de polymère peut contenir des millions de petites molécules ou d'unités répétitives appelées monomères. Les polymères sont de très grosses molécules ayant des poids moléculaires élevés. Les monomères doivent avoir une double liaison ou au moins deux groupes fonctionnels pour être arrangés en polymère. Cette double liaison ou deux groupes fonctionnels aident le monomère à attacher deux autres monomères, et ces monomères attachés ont également des groupes fonctionnels pour attirer plus de monomères. Un polymère est fabriqué de cette manière et ce processus est connu sous le nom de polymérisation. Le résultat de la polymérisation est une macromolécule ou une chaîne polymère. Ces chaînes polymères peuvent être agencées de différentes manières pour constituer la structure moléculaire d'un polymère. L'arrangement peut être amorphe ou cristallin. La principale différence entre les polymères amorphes et cristallins est leur arrangement moléculaire. Les polymères amorphes n'ont pas d'arrangement ou de motif particulier alors que les polymères cristallins sont des structures moléculaires bien arrangées.
Quelles sont les structures moléculaires des polymères
Il est important de connaître certains faits sur la structure moléculaire des polymères avant d'en savoir plus sur la différence entre les polymères amorphes et cristallins. Les chaînes polymères peuvent être disposées de trois manières dites syndiotactiques, isotactiques ou atactiques. Syndiotactique signifie que les groupes latéraux de la chaîne polymère sont disposés alternativement. Dans la disposition isotactique, les groupes latéraux sont situés du même côté. Mais l'arrangement atactique montre un arrangement aléatoire de groupes latéraux le long de la chaîne polymère.
Qu'est-ce qu'un polymère amorphe ?
Un polymère amorphe n'a pas de motif organisé dans sa structure moléculaire. Les polymères amorphes sont constitués principalement de chaînes polymères atactiques. Cela provoque l'absence de cristallinité. C'est donc une structure fragile. Étant donné que le degré de cristallinité est absent ou que la cristallinité est absente des polymères amorphes, ils ont une faible densité par rapport aux polymères cristallins. Par conséquent, la résistance chimique est faible et transparente. Il existe de faibles attractions entre les chaînes de polymères en raison de l'absence d'une structure à motifs.
Les exemples de polymères amorphes incluent le polyéthylène, le PVC, etc. Le degré de cristallinité est affecté par le processus de polymérisation et de production. Les polymères amorphes peuvent présenter une cristallinité avec formation de cristallites ou de zones ordonnées. Ceux-ci sont plus doux et sont moins résistants à la pénétration des solvants.
Qu'est-ce qu'un polymère cristallin ?
La structure cristalline montre un alignement régulier des molécules de polymère. Les polymères cristallins ont une structure ordonnée constituée de chaînes polymères syndiotactiques et isotactiques. Cette structure ordonnée rend le polymère translucide. Il existe également de fortes forces d'attraction entre les molécules. Par conséquent, il est résistant aux produits chimiques et a une densité élevée par rapport aux polymères amorphes. Bien que les polymères cristallins soient bien ordonnés, il peut aussi y avoir des zones amorphes. Par conséquent, ces polymères sont appelés matériaux semi-cristallins.
Les matières plastiques, telles que le nylon et d'autres polyamides, ont des structures cristallisées. D'autres exemples incluent le polyéthylène linéaire, le PET (polyéthylène téréphtalate), le polypropylène, etc. Ce sont des structures rigides et sont moins affectées par la pénétration de solvant.
Figure 01: Chaînes moléculaires dans les polymères amorphes et semi-cristallins
Quelle est la différence entre les polymères amorphes et les polymères cristallins ?
Polymères amorphes vs cristallins |
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| Les polymères amorphes sont des polymères qui n'ont pas de motif ordonné dans leur structure moléculaire. | Les polymères cristallins sont des polymères qui ont une structure bien organisée. |
| Morphologie | |
| Les polymères amorphes sont constitués de chaînes polymères atactiques. | Les polymères cristallins sont constitués de chaînes polymères syndiotactiques et isotactiques. |
| Forces d'attraction | |
| Les polymères amorphes ont de faibles forces d'attraction entre les chaînes polymères. | Les polymères cristallins ont de fortes forces d'attraction entre les chaînes polymères. |
| Densité | |
| Les polymères amorphes ont une faible densité. | Les polymères cristallins ont une haute densité. |
| Résistance chimique | |
| Les polymères amorphes ont une faible résistance chimique. | Les polymères cristallins ont une résistance chimique élevée. |
| Chaînes polymères | |
| Les chaînes polymères sont disposées de manière atactique dans les polymères amorphes. | Les chaînes polymères sont disposées de manière syndiotactique et isotactique dans les polymères cristallins. |
| Apparence | |
| Les polymères amorphes sont transparents. | Les polymères cristallins sont translucides |
Résumé - Polymères amorphes vs polymères cristallins
Tous les polymères ont une certaine cristallinité qui est la principale différence entre les polymères amorphes et cristallins. Les polymères amorphes ont un faible degré de cristallinité tandis que les polymères cristallins ont un degré élevé de cristallinité. Les propriétés physiques et chimiques d'un polymère dépendent du degré de cristallinité.
