架橋ポリマーと線状ポリマーの主な違いは、線状ポリマーがネックレスのビーズのように端から端までつながったモノマーユニットを持つのに対し、架橋ポリマーは架橋という共有結合でつながった一連の鎖からできていることである。

高分子とは、すべての繰り返し単位が連結して長鎖分子を形成している化合物である。ポリマーの繰り返し単位あるいは構成単位はモノマーである。高分子は、化学的・熱的性質から、（a）熱可塑性高分子、（b）熱硬化性高分子、（c）エラストマーに大別される。熱可塑性プラスチックは、熱を加えることで形状を変化させることができるプラスチックです。熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂と異なり、繰り返しの加熱に耐えられない。エラストマーとは、上記の2種類とは異なり、優れた弾性特性を示すゴムのことである。高分子はその構造によって、直鎖状、分岐状、架橋状の3種類に分類される。熱可塑性ポリマーは直鎖状分子であるのに対し、熱硬化性ポリマーとエラストマーは架橋ポリマーである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 架橋ポリマーとは 3. 直鎖状ポリマーとは 4. 横並び比較 - 表形式での架橋ポリマーと直鎖状ポリマー 5. まとめ

架橋ポリマーは何ですか？

架橋ポリマーは、共有結合のネットワークによって保持されているポリマーです。架橋には短いものと長いものがあるが、ほとんどの高分子ではこの結合は短い。熱硬化性樹脂やエラストマーには架橋があります。架橋ポリマーの特性は、主に架橋の程度に依存する。具体的には、架橋度が低いと、未架橋のポリマーとして挙動し、軟化挙動を示すようになる。しかし、架橋度が高いと、ポリマーの軟化挙動は難しくなる。ゴムの特性を向上させるために架橋を利用する好例として、加硫工程が挙げられる。

図1：架橋ポリイソプレン（硫黄を架橋剤とする天然ゴムの加硫物）。

加硫工程では、硫黄や金属酸化物などの加硫剤を加えることで、ゴム鎖の分子間の架橋を増加させる。これにより、ゴムの引張強度と硬度が向上する。加硫は、多くのゴム製品の**工程で使用されています。尿素・ホルムアルデヒド樹脂などの熱硬化性ポリマーは、ゴムとは異なり、架橋の過程で硬くてもろい材料になる。これは、架橋によってポリマーが化学反応を起こし、不可逆的になるためである。また、架橋ポリマーの溶解度パラメータは、架橋密度によって変化する。ポリマーの架橋密度が低いと、液中で膨潤してしまう。

線状ポリマーは何ですか？

直鎖状ポリマーは、長い鎖状の分子で構成される熱可塑性高分子である。ここでは、モノマー単位がネックレスのビーズのように端から端までつながっている。ポリエチレンは、エチレン単位がモノマーとして機能する線状ポリマーの一例である。この直鎖が枝分かれした構造を持つこともある。一般に、同じポリマーでも直鎖と分岐鎖は、その構造において類似した特性を示す。

図02：ポリエチレン

熱可塑性樹脂であるため、熱によって線状高分子を軟化させることができる。軟化温度は、線状高分子特有の性質である。ゴムや粘性のある流体は室温以下の軟化温度、硬くて脆い、あるいは延性のある固体は室温以上の軟化温度となる。また、線状高分子は、長鎖の分子からなる熱可塑性高分子である。ここでは、モノマーユニットがネックレスのビーズのように端から端までつながっている。

ポリエチレンは、エチレン単位をモノマーとする線状高分子の一例である。この直鎖が枝分かれしたパターンになることもある。一般に、同じポリマーであれば、直鎖と分岐鎖の構造は似たような性質を示す。

架橋高分子と直鎖高分子の違いは何ですか？

概要 - クロスリンクポリマー vs. 線状高分子

簡単に説明すると、その構造から「線状ポリマー」と「架橋ポリマー」の2つに分類される。直鎖状ポリマーは、ネックレスのビーズのように、端と端がつながっているモノマーである。したがって、すべての熱可塑性プラスチックは、ポリマー鎖の間に永久的な架橋を持たない線形ポリマーである。しかし、架橋ポリマーは、隣接するポリマー鎖の間に永久的な結合がある。エラストマーと熱硬化性樹脂はすべて架橋高分子である。これが架橋高分子と直鎖高分子の違いである。

引用

1Groover, M.P. (2007) Foundations of modern **: materials processes and systems.John Wiley & Sons. Alger, M. (1996), ディクショナリー オブ ポリマー サイエンス.シュプリンガー・サイエンス・アンド・ビジネス・メディアダイソン、R.W.（編）．(1987).スペシャリティポリマー。ブラック3つです。ダイソン, R.W. (編).(1987).スペシャリティポリマー。ブラック