Sidosristejä

Sidosristejä tarkoitetaan sidoskohtia, joissa kaksi tai useampi polymerin ketju sitoutuu toisiinsa, muodostaen kolme‑ulotteisen verkoston. Tällainen verkosto muuttaa materiaalin luonnetta ja käytöstä verrattuna kertatyyppeisiin eli lineaarisiin polysaykkiin: sidosristejä lisäävät mekaanista jäykkyyttä, lämpötilaherkkyyttä ja kemiallista kestävyyttä sekä vähentävät liukenemista ja suojakaasujen läpäisevyyttä.

Sidosristejä voidaan jakaa pääpiirteittäin kahteen luokkaan: kovalentit (kemialliset) sidosristejä ja fysikaaliset taikka ei-kovalenttiset sidosristejä. Kovalentit sidosristejä muodostuvat pysyvistä σ- ja/patraudSidosyhteyksistä kemiallisilla reaktioilla, esimerkkeinä epoxyresinien kovettuminen, UV‑kovettuva polymeeriverkosto ja vulkanointi kumille. Fysikaaliset sidosristejä syntyvät epäkovalenttisista vuorovaikutuksista, kuten ionisista, hiusvaikutuksisista, vetovoima‑ ja hydrofobisista sidoksista; ne ovat usein pelkkiä palautuvia ja mahdollistavat materiaalin kiertokäytöt.

Sidosristejen muodostuminen voidaan toteuttaa useilla tavoilla, kuten kemiallisella ristisidoksella, lämpökäsittelyllä, säteilyenkäytöllä tai monofunktionaalisten yhdisteiden lisäyksellä. Sidosristeystiheys eli verkoston tiheys määrittää merkittävästi ominaisuuksia kuten puristus- ja venyvyysjoustavuutta, lämmönkestävyyttä ja läpäisevyyttä.

Sovelluksissa sidosristejä hyödynnetään laajasti, muun muassa termo- ja elastomeerisissä muoveissa, geeleissä ja päällysteissä sekä bio-, lääke- ja ympäristöteknologiassa. Mittauksessa käytetään muun muassa geelifraktion, laajenemisen ja dynaamisen mekaanisen analyysin kaltaisia menetelmiä. Sidosristejä ovat keskeisiä sekä perusfysikaalisten ilmiöiden ymmärtämisessä että tarkoituksellisesti muovattujen materiaalien suunnittelussa.