Polymer architecture
पॉलिमर विज्ञान में पॉलिमर वास्तुकला उस तरीके से संबंधित है जिस तरह से शाखा एक सख्ती से रैखिक पॉलिमर श्रृंखला से विचलन की ओर ले जाती है। शाखाएं यादृच्छिक रूप से हो सकती हैं या प्रतिक्रियाओं को डिज़ाइन किया जा सकता है ताकि विशिष्ट संरचनाओं को लक्षित किया जा सके। यह एक महत्वपूर्ण सूक्ष्म संरचनात्मक विशेषता है। एक बहुलक की वास्तुकला इसके कई भौतिक गुणों को प्रभावित करती है जिसमें विलयन चिपचिपाहट, पिघल चिपचिपाहट, विभिन्न विलायकों में घुलनशीलता, कांच संक्रमण तापमान और विलयन में अलग-अलग बहुलक कुंडलियों का आकार शामिल है। विभिन्न बहुलक संरचना यादृच्छिक शाखा शाखाएँ तब बन सकती हैं जब एक बहुलक अणु का बढ़ता हुआ छोर या तो (ए) अपने आप पर वापस या (बी) किसी अन्य बहुलक श्रृंखला पर पहुंच जाता है, जो दोनों, हाइड्रोजन के अमूर्तता के माध्यम से, एक मध्य-श्रृंखला विकास स्थल बना सकते हैं। शाखा सूचकांक द्वारा शाखाओं की मात्रा निर्धारित की जा सकती है। क्रॉस लिंक्ड पॉलिमर शाखाओं से संबंधित एक प्रभाव रासायनिक क्रॉस लिंकिंग है-श्रृंखलाओं के बीच सहसंयोजक बंधनों का निर्माण। क्रासलिंकिंग टीजी को बढ़ाती है और ताकत और कठोरता को बढ़ाती है। अन्य अनुप्रयोगों के बीच, इस प्रक्रिया का उपयोग वल्केनाइजेशन के रूप में जानी जाने वाली प्रक्रिया में रबर को मजबूत करने के लिए किया जाता है, जो सल्फर द्वारा क्रॉसलिंकिंग पर आधारित है। उदाहरण के लिए, टायर से हवा के रिसाव को कम करने और उनके स्थायित्व को मजबूत करने के लिए कार के टायर अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड होते हैं। दूसरी ओर, रबड़ को फटने देने और कागज को नुकसान से बचाने के लिए इरेजर रबड़ को क्रॉस-लिंक नहीं किया जाता है। उच्च तापमान पर शुद्ध सल्फर का पोलीमराइजेशन यह भी बताता है कि सल्फर अपनी पिघली हुई अवस्था में उच्च तापमान के साथ अधिक चिपचिपा क्यों हो जाता है। एक बहुलक अणु जिसमें उच्च स्तर की क्रासलिंकिंग होती है, उसे बहुलक नेटवर्क के रूप में जाना जाता है। एक पर्याप्त रूप से उच्च क्रासलिंक टू चेन अनुपात एक तथाकथित अनंत नेटवर्क या जेल के गठन का कारण बन सकता है, जिसमें प्रत्येक श्रृंखला कम से कम एक दूसरे से जुड़ी होती है। जटिल संरचनाएँ जीवित बहुलकीकरण के निरंतर विकास के साथ, विशिष्ट संरचनाओं के साथ पॉलिमर का संश्लेषण अधिक से अधिक आसान हो जाता है। स्टार पॉलिमर, कंघी पॉलिमर, ब्रश पॉलिमर, डेंड्रोनाइज्ड पॉलिमर, डेंड्रिमर और रिंग पॉलिमर जैसे आर्किटेक्चर संभव हैं। जटिल वास्तुकला पॉलिमर को या तो विशेष रूप से तैयार किए गए प्रारंभिक यौगिकों के उपयोग से या पहले रैखिक श्रृंखलाओं को संश्लेषित करके संश्लेषित किया जा सकता है जो एक साथ जुड़ने के लिए आगे की प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं। गांठदार पॉलिमर में एक एकल बहुलक श्रृंखला के भीतर कई इंट्रामोलिकुलर साइक्लाइजेशन इकाइयाँ होती हैं। रैखिक पॉलिमर भी टोपोलॉजिकल सर्किट में फोल्ड हो सकते हैं, जिन्हें औपचारिक रूप से उनके संपर्क टोपोलॉजी द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। भौतिक गुणों पर वास्तुकला का प्रभाव सामान्य रूप से, शाखाओं की उच्च डिग्री, एक बहुलक श्रृंखला उतनी ही अधिक सघन होती है। शाखा-प्रशाखा श्रृंखला उलझाव को भी प्रभावित करती है, श्रृंखलाओं की एक दूसरे से आगे खिसकने की क्षमता, बदले में थोक भौतिक गुणों को प्रभावित करती है। लंबी श्रृंखला शाखाएं प्रति श्रृंखला उलझनों की संख्या में वृद्धि के कारण बहुलक शक्ति, कठोरता और कांच संक्रमण तापमान (टीजी) को बढ़ा सकती हैं। दूसरी ओर, शाखाओं के बीच एक यादृच्छिक और छोटी श्रृंखला की लंबाई, एक दूसरे के साथ बातचीत करने या क्रिस्टलीकृत करने की श्रृंखलाओं की क्षमता में व्यवधान के कारण बहुलक की ताकत को कम कर सकती है। भौतिक गुणों पर शाखाओं के प्रभाव का एक उदाहरण पॉलीइथिलीन में पाया जा सकता है। उच्च घनत्व पॉलीइथाइलीन (एच. डी. पी. ई.) में बहुत कम शाखा होती है, यह अपेक्षाकृत कठोर होती है, और इसका उपयोग बुलेट-प्रूफ जैकेट जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। दूसरी ओर, कम घनत्व वाले पॉलीथीन (एल. डी. पी. ई.) में लंबी और छोटी दोनों शाखाओं की महत्वपूर्ण संख्या होती है, जो अपेक्षाकृत लचीली होती है, और इसका उपयोग प्लास्टिक फिल्मों जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है। डेंड्रिमर शाखा बहुलक का एक विशेष मामला है जहाँ प्रत्येक मोनोमर इकाई भी एक शाखा बिंदु है। यह अंतर-आणविक श्रृंखला उलझाव और क्रिस्टलीकरण को कम करता है। एक संबंधित वास्तुकला, डेंड्राइटिक बहुलक, पूरी तरह से शाखाओं वाले नहीं हैं, लेकिन उनके उच्च स्तर की शाखाओं के कारण डेंड्रिमर के समान गुण साझा करते हैं। पोलीमराइजेशन के दौरान होने वाली शाखाओं की मात्रा उपयोग किए जाने वाले मोनोमर्स की कार्यक्षमता से प्रभावित हो सकती है। उदाहरण के लिए, स्टाइरीन के मुक्त मूलक बहुलककरण में, डिविनिलबेंजीन के अतिरिक्त, जिसकी कार्यक्षमता 2 है, के परिणामस्वरूप शाखा बहुलक का निर्माण होगा। सर्किट टोपोलॉजी (रैखिक पॉलिमर की तह वास्तुकला) संदर्भ पॉलिमर भी देखें।