폴리머 건축

폴리머 과학에서 폴리머 아키텍처는 분기가 엄격하게 선형 폴리머 체인으로부터의 편차로 이어지는 방식과 관련이 있다.^[1]분기는 무작위로 발생하거나 특정한 아키텍처가 타겟이 되도록 반응을 설계할 수 있다.^[1]그것은 중요한 미세구조적 특징이다.폴리머의 구조는 용액 점성, 용해 점성, 용해성, 유리 전환 온도 및 용액 내 개별 폴리머 코일의 크기 등 많은 물리적 특성에 영향을 미친다.

서로 다른 폴리머 아키텍처

임의 분기

가지들은 중합체 분자의 성장 끝이 자기 주위에 다시 도달하거나 다른 중합체인에 도달할 때 형성될 수 있으며, 이 두 가지 모두 수소의 추상화를 통해 중간 체인 성장 지점을 만들 수 있다.

분기 지수는 분기 지수로 정량화할 수 있다.

교차연결중합체

분기 작용과 관련된 효과는 화학적 교차 연결이다 - 체인 사이의 공밸런트 결합의 형성이다.크로스링크는 T를_g 증가시키고 강인함과 강인함을 증가시키는 경향이 있다.다른 응용 중에서도 이 과정은 황에 의한 교차 연동을 기반으로 하는 경화라고 알려진 공정에서 고무의 강화에 사용된다.예를 들어 자동차 타이어는 타이어의 공기 누출을 줄이고 내구성을 강화하기 위해 상호 연계성이 높다.반면 지우개고무는 교차연결이 되지 않아 고무가 벗겨지고 종이가 손상되지 않는다.높은 온도에서 순수 황의 중합은 또한 왜 황이 녹은 상태의 높은 온도로 점성이 더 커지는지를 설명해준다.^[2]

교차 연계가 높은 고분자 분자를 고분자 네트워크라고 한다.^[3]충분히 높은 체인 연동 비율은 각 체인이 적어도 하나 이상의 서로 연결되는 소위 무한 네트워크나 젤의 형성으로 이어질 수 있다.^[4]

복잡한 아키텍처

리빙 중합화의 지속적인 발전으로, 특정 아키텍처에 대한 폴리머의 합성은 점점 더 쉬워진다.스타 폴리머, 빗 폴리머, 브러시 폴리머, 덴드론화 폴리머, 덴드리머, 링 폴리머 등의 건축이 가능하다.복잡한 아키텍처 폴리머는 특별히 맞춤화된 시동 화합물을 사용하거나 먼저 함께 연결되기 위해 추가 반응을 겪는 선형 체인을 합성하여 합성할 수 있다.매듭형 폴리머는 단일 폴리머 체인 내에서 여러 개의 분자 내 사이클링 유닛으로 구성된다.선형 중합체는 접촉 위상에 의해 공식적으로 분류되는 위상 회로로 접힐 수도 있다.^[5]

건축이 물리적 특성에 미치는 영향

일반적으로 분지도가 높을수록 폴리머 체인이 콤팩트하다.분기기는 또한 체인 얽힘, 즉 체인이 서로 미끄러져 지나갈 수 있는 능력, 대량 물리적 특성에 영향을 미친다.긴 체인 가지는 체인당 얽힘 횟수의 증가로 폴리머 강도, 강인성, 유리 전환 온도(T_g)를 증가시킬 수 있다.반면에 가지 사이의 무작위적이고 짧은 체인 길이는 체인의 상호 작용 또는 결정화 능력 붕괴로 인해 폴리머 강도를 감소시킬 수 있다.

분기가 물리적 특성에 미치는 영향의 예는 폴리에틸렌에서 찾을 수 있다.고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 분지도가 매우 낮고 비교적 딱딱하며 방탄조끼 등의 용도에 사용된다.반면 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)은 긴 가지와 짧은 가지를 모두 많이 가지고 있으며 비교적 유연하며 플라스틱 필름 등의 용도에 사용된다.

Dendrimer는 모든 모노머 유닛이 분기점이 되는 브랜딩 폴리머의 특별한 경우다.이것은 분자간 사슬의 얽힘과 결정화를 감소시키는 경향이 있다.관련 아키텍처인 덴드리트 폴리머는 분기성이 높아 완벽하게 브랜딩되지는 않지만 덴드리머와 유사한 특성을 공유한다.

중합체화 중에 발생하는 분기 정도는 사용되는 모노머의 기능에 의해 영향을 받을 수 있다.^[6]예를 들어 스티렌의 프리 래디컬 폴리머화에서는 기능성이 2인 디비닐벤젠을 첨가하면 브랜딩 폴리머가 형성된다.

참고 항목

• 회로 위상(선형 폴리머의 폴드 아키텍처)

참조