Ключовата разлика между добавъчна полимеризация и кондензационна полимеризация е, че за добавъчна полимеризация мономерът трябва да е ненаситена молекула, докато при кондензационна полимеризация мономерите са наситени молекули.
Полимерите са големи молекули, които имат една и съща структурна единица, повтаряща се отново и отново. Повтарящите се единици представляват мономери. Тези мономери се свързват един с друг чрез ковалентни връзки, за да образуват полимер. Те имат високо молекулно тегло и се състоят от над 10 000 атома. В процеса на синтез (полимеризация) се образуват по-дълги полимерни вериги. Има два основни вида полимери в зависимост от методите на техния синтез. Ако мономерите имат двойни връзки между въглеродите, присъединителните полимери се образуват чрез присъединителна полимеризация. При някои от реакциите на полимеризация, когато два мономера се комбинират, се освобождава малка молекула, т.е. вода. Такива полимери са кондензационни полимери. Полимерите имат много различни физични и химични свойства от техните мономери.
Какво е добавъчна полимеризация?
Процесът на синтезиране на присъединителни полимери е присъединителна полимеризация. Това е верижна реакция; следователно произволен брой мономери могат да се свържат в полимер. Има три стъпки към верижна реакция;
- Инициация
- Размножаване
- Прекратяване
Фигура 01: Добавъчна полимеризация за производство на полиетилен (X е пероксиден радикал)
За пример ще вземем синтеза на полиетилен, който е допълнителен полимер, полезен при направата на продукти като торби за боклук, опаковки за храна, кани и т.н. Мономерът за полиетилена е етен (CH 2=CH2). Неговата повтаряща се единица е –CH2-. В етапа на иницииране се генерира пероксиден радикал. Този радикал атакува мономера, за да го активира и да произведе мономерен радикал. По време на фазата на размножаване веригата расте. Активираният мономер атакува друг мономер с двойна връзка и се свързва заедно. В крайна сметка реакцията спира, когато два радикала се съединят и образуват стабилна връзка. Химиците могат да контролират дължината на полимерната верига, времето за реакция и други фактори, за да получат необходимия полимер.
Какво е кондензационна полимеризация?
Всеки процес на кондензация, който води до образуването на полимери, е кондензационна полимеризация. Малка молекула като вода или HCl се освобождава като страничен продукт по време на кондензационната полимеризация. Мономерът трябва да има функционални групи в краищата, които могат да реагират заедно, за да продължат полимеризацията. Например, ако свързващите краища на две молекули имат –OH група и –COOH група, водната молекула ще се освободи и ще се образува естерна връзка. Полиестерът е пример за кондензационен полимер. При синтеза на полипептиди, нуклеинови киселини или полизахариди, кондензационната полимеризация се извършва в рамките на биологичните системи.
Каква е разликата между адитивна полимеризация и кондензационна полимеризация?
Процесът на синтезиране на присъединителни полимери е присъединителна полимеризация. Всеки процес на кондензация, който води до образуването на полимери, е кондензационна полимеризация. Следователно, допълнителната полимеризация е реакцията между мономери с множество връзки, където те се свързват заедно, за да образуват наситени полимери. А при реакциите на кондензация функционалните групи от два мономера реагират заедно, освобождавайки малка молекула, за да образуват полимер.
Мономерът трябва да бъде ненаситена молекула при допълнителна полимеризация, докато мономерите са наситени молекули при кондензационна полимеризация. Сравнително добавъчната полимеризация е бърз процес, докато кондензационната полимеризация е по-скоро бавен процес. Като краен продукт, добавъчната полимеризация произвежда полимери с високо молекулно тегло, които не са биоразградими и трудни за рециклиране. Кондензационната полимеризация произвежда полимери с ниско молекулно тегло като крайни продукти и те са биоразградими и лесни за рециклиране в сравнение с присъединителните полимери.
Обобщение – адитивна полимеризация срещу кондензационна полимеризация
Добавянето и кондензационната полимеризация са двата основни процеса за получаване на полимерно съединение. Има много разлики между двата процеса. Разликата между присъединителна и кондензационна полимеризация е, че при присъединителната полимеризация мономерът трябва да бъде ненаситена молекула, докато при кондензационната полимеризация мономерите са наситени молекули.
