Ключовата разлика между добавъчната и радикалната полимеризация е, че добавъчната полимеризация се осъществява чрез добавянето на ненаситени мономери, докато радикалната полимеризация се осъществява чрез добавянето на свободни радикали.
Полимеризацията е процес на производство на полимер с помощта на голям брой мономери. Има два основни вида процеси на полимеризация; те са присъединителна полимеризация, кондензационна полимеризация. Радикалната полимеризация е форма на присъединителна полимеризация.
Какво е добавъчна полимеризация?
Това е процес на образуване на допълнителен полимер чрез свързване на ненаситени мономери. Най-често срещаната форма на присъединителни полимери са полиолефиновите полимери. Полиолефиновите полимери се образуват, когато олефиновите мономери се свързват един с друг. Олефините са малки ненаситени съединения като алкен. Следователно, когато тези олефини претърпят полимеризация, ненаситените връзки на тези мономери се превръщат в наситени връзки. Въпреки това, мономерът на добавъчната полимеризация може да бъде радикал, катион или анион.
Фигура 1: Схематична структура на полипропилен, който е полиолефинов полимер
Синтез на адитивни полимери:
Има три основни форми на адитивна полимеризация. Всяка полимеризация започва с определен инициатор, който води до процеса на полимеризация.
- Радикалната полимеризация включва полимеризация на мономери в присъствието на радикал, който може да атакува мономер, за да направи въглероден радикал.
- Инициаторът на процеса на катионна полимеризация е киселина, която може да образува карбокатион
- Инициаторът на процеса на анионна полимеризация е нуклеофил, който може да направи карбанион
Някои примери за допълнителни полимери са както следва:
- LDPE (полиетилен с ниска плътност)
- HDPE (полиетилен с висока плътност)
- PVC (поливинилхлорид)
- Полипропилен
- полистирен
Какво е радикална полимеризация?
Това е процес на образуване на полимерен материал чрез добавяне на свободни радикали. Образуването на радикали може да стане по няколко начина. Въпреки това, често включва инициираща молекула, образуваща радикал. Полимерна верига се образува чрез добавяне на радикала, получен с нерадикалните мономери.
Фигура 2: Медиирана от нитроксид свободна радикална полимеризация за PVC
Има три основни стъпки, включени в процеса на радикална полимеризация:
- Инициация
- Размножаване
- Прекратяване
Началната стъпка създава реактивна точка. Това е точката, от която се образува полимерната верига. Втората стъпка е стъпката на размножаване, в която полимерът прекарва времето си в отглеждане на полимерната верига. В етапа на прекъсване растежът на полимерната верига спира. Това може да се случи по няколко начина:
- Комбинация от краищата на две нарастващи полимерни вериги
- Комбинация от нарастващия край на полимерна верига с инициатор
- Радикална диспропорционалност (отстраняване на водороден атом, образуване на ненаситена група)
Какви са приликите между добавянето и радикалната полимеризация?
- И двете са форми на процес на присъединителна полимеризация
- И двете полимеризации включват три стъпки: иницииране, разпространение и прекратяване на растежа на полимерната верига.
Каква е разликата между добавяне и радикална полимеризация?
Добавяне срещу радикална полимеризация |
|
| Добавената полимеризация е процес на образуване на допълнителен полимер чрез свързване на ненаситени мономери. | Радикалната полимеризация е процес на образуване на полимерен материал чрез добавяне на свободни радикали. |
| Естество на използваните мономери | |
| Олефини или ненаситени съединения, обикновено имащи двойна връзка | Свободни радикали с несдвоени електрони |
| Свързване в мономери | |
| Двойните връзки в мономерите се насищат след завършване на полимеризацията | Несдвоените електрони в радикалите стават сдвоени след завършване на полимеризацията |
| Реактивност на мономерите | |
| Мономерите претърпяват допълнителна полимеризация, когато двойната връзка се превръща в единична | Мономерите претърпяват радикална полимеризация поради високата реактивност на свободните радикали. |
Обобщение – Добавяне срещу радикална полимеризация
Добавянето и радикалната полимеризация са две често срещани техники за полимеризация. Радикалната полимеризация е форма на присъединителна полимеризация. Ключовата разлика между добавъчната и радикалната полимеризация е, че добавъчната полимеризация се осъществява чрез добавянето на ненаситени мономери, докато радикалната полимеризация се осъществява чрез добавянето на свободни радикали.
