主な相違点 – 直鎖状ポリマーと架橋ポリマー
ポリマーとは、主に多数の類似した単位が結合してできた分子構造を持つ物質です。
これらの繰り返し単位は、ポリマーの形成に使用されたモノマーを表します。
ポリマーには多くの種類があるため、いくつかのパラメータによって異なるグループに分けることができる。
ポリマーの基本的な構造によって、線状ポリマーと架橋ポリマーの2つのグループに分けることができます。
線状ポリマーと架橋ポリマーの主な違いは、線状ポリマーが直鎖構造であるのに対し、架橋ポリマーは分枝構造であることです。
リニアポリマーとは
線状ポリマーとは、多数のモノマーユニットが一直線に並んだ高分子です。
線状ポリマーは、繰り返し単位が連続した1本の鎖で構成されています。
この鎖はポリマーの骨格と呼ばれます。
このリニアポリマーは、骨格に側鎖を付けることができる。
これらの側基はペンダント基と呼ばれる。
しかし、これらの側基は側鎖ではない。
線状ポリマーでは、ペンダント基は異なるパターンで配置することができる。
これらのパターンは、ポリマー鎖の相対的な規則性である「タクティシティ」という概念で説明される。
ポリマーのタクティシティによって、この線状ポリマーはアイソタクチックポリマー、シンジオタクチックポリマー、アタクチックポリマーの3つに大別される。
アイソタクチックポリマーは、ペンダント基がポリマー鎖の同じ側にあるものです。
シンジオタクチックポリマーは、ペンダント基が交互に配置されている。
アタクチックポリマーは、ペンダント基がランダムに配置されている。
：図1 アミロースはグルコースモノマーの線状ポリマー
骨格は、同じモノマーから作られることも、異なるモノマーから作られることもあります。
同じポリマーであれば、線状のホモポリマーと呼ばれる。
異なるモノマーから骨格が作られている場合、それは線形コポリマーと呼ばれます。
これらの共重合体は、交互共重合体（ポリマー鎖が規則的な交互モノマーで構成されている）、周期共重合体（モノマーが繰り返し配列されている）、ブロック共重合体（異なるモノマーのブロックが線形鎖に配列されている）などの異なる形態で見つけることができます。
これらの高分子は、立体障害が少ないため、密に配置されている。
このため、線状高分子は高密度、高張力、高融点となる。
架橋高分子とは
架橋高分子とは、高分子分子間に共有結合を持つ高分子のことです。
架橋とは、2本のポリマー鎖の間の結合のことです。
架橋には、イオン結合と共有結合があります。
これらの架橋は、重合の過程で形成される場合と、重合後に形成される場合があります。
ポリマー鎖間の架橋は、通常の分子間引力よりも強いため、架橋することで安定でより強いポリマー材料が形成される。
架橋ポリマーは、合成ポリマーにも天然ポリマーにも存在する。
架橋は、架橋試薬を用いた化学反応により形成することができる。
架橋ポリマーの最も一般的な例として、加硫ゴムが挙げられる。
天然ゴムでは剛性が足りないので、ゴムを加硫する。
硫黄を加えて加熱するので、硫黄分子がゴムポリマー鎖の中に共有結合を形成し、鎖同士をつなぎ合わせる。
これにより、ゴムは硬くて丈夫な素材となり、耐久性も向上する。
図2：ゴムの加硫反応
架橋度は、材料1モルあたりの架橋の数を示す。
架橋度は、通常、膨潤実験によって測定される。
ここで、材料を適当な溶媒を入れた容器に入れる。
そして、質量変化または体積変化を測定する。
架橋度が低いと、材料はより膨潤する。
直鎖状ポリマーと架橋ポリマーの違い
定義
線状高分子。
線状ポリマーは、多くのモノマーユニットが一直線に並んだ高分子です。
架橋高分子。
高分子分子間に共有結合を持つ高分子。
構造
直鎖状ポリマー。
直鎖状ポリマー：直鎖状のポリマー。
架橋ポリマー。
架橋ポリマーは網目構造。
融点
リニアポリマー。
線状ポリマー：ポリマー鎖が密に充填されているため、融点が高い。
架橋ポリマー。
架橋ポリマー：架橋ポリマーは高温では溶けない。
柔らかい素材になりやすく、最終的には燃えてしまう。
架橋の度合い
線状ポリマー。
線状ポリマーの架橋度は0です。
架橋ポリマー。
架橋ポリマーの架橋度は正の値で、1モルのポリマー材料に存在する架橋の数を示す。
結論
高分子とは、多くのモノマーが互いに結合してできた高分子です。
高分子は非常に多様なグループであり、多くの異なるタイプの高分子を含んでいる。
これらのポリマーは、異なるパラメータによってグループ化することができます。
ポリマーの基本構造から、ポリマーを線状ポリマーと架橋ポリマーに分類することができる。
線状ポリマーと架橋ポリマーの主な違いは、線状ポリマーが直鎖構造であるのに対し、架橋ポリマーは分枝構造であることです。
