Ključna razlika med adicijsko in radikalsko polimerizacijo je v tem, da adicijska polimerizacija poteka z dodatkom nenasičenih monomerov, medtem ko se radikalska polimerizacija pojavi z dodatkom prostih radikalov.
Polimerizacija je postopek proizvodnje polimera z uporabo velikega števila monomerov. Obstajata dve glavni vrsti polimerizacijskih procesov; so adicijska polimerizacija, kondenzacijska polimerizacija. Radikalna polimerizacija je oblika adicijske polimerizacije.
Kaj je adicijska polimerizacija?
Je proces tvorbe adicijskega polimera s povezovanjem nenasičenih monomerov. Najpogostejša oblika adicijskih polimerov so poliolefinski polimeri. Poliolefinski polimeri nastanejo, ko se olefinski monomeri povežejo med seboj. Olefini so majhne nenasičene spojine, kot je alken. Zato, ko so ti olefini podvrženi polimerizaciji, se nenasičene vezi teh monomerov pretvorijo v nasičene vezi. Monomer adicijske polimerizacije pa je lahko radikal, kation ali anion.
Slika 1: Shematska struktura polipropilena, ki je poliolefinski polimer
Sinteza adicijskih polimerov:
Obstajajo tri glavne oblike adicijske polimerizacije. Vsaka polimerizacija se začne z določenim iniciatorjem, ki vodi v proces polimerizacije.
- Radikalna polimerizacija vključuje polimerizacijo monomerov v prisotnosti radikala, ki lahko napade monomer, da nastane ogljikov radikal.
- Iniciator procesa kationske polimerizacije je kislina, ki lahko tvori karbokation
- Iniciator procesa anionske polimerizacije je nukleofil, ki lahko tvori karbanion
Nekaj primerov za adicijske polimere je naslednjih:
- LDPE (polietilen nizke gostote)
- HDPE (polietilen visoke gostote)
- PVC (polivinilklorid)
- Polipropilen
- Polistiren
Kaj je radikalna polimerizacija?
Je proces tvorbe polimernega materiala z dodatkom prostih radikalov. Nastajanje radikalov lahko poteka na več načinov. Vendar pa pogosto vključuje iniciatorsko molekulo, ki tvori radikal. Polimerna veriga nastane z dodatkom radikala, proizvedenega z neradikalnimi monomeri.
Slika 2: Polimerizacija prostih radikalov s pomočjo nitroksida za PVC
V proces radikalne polimerizacije so vključeni trije glavni koraki:
- Iniciacija
- Razmnoževanje
- Odpoved
Začetni korak ustvari reaktivno točko. To je točka, od koder se oblikuje polimerna veriga. Drugi korak je korak razmnoževanja, v katerem polimer porabi svoj čas za rast polimerne verige. V zaključni fazi se rast polimerne verige ustavi. To se lahko zgodi na več načinov:
- Kombinacija koncev dveh rastočih polimernih verig
- Kombinacija rastočega konca polimerne verige z iniciatorjem
- Radikalna disproporcionacija (odstranitev atoma vodika, tvorba nenasičene skupine)
Kakšne so podobnosti med adicijo in radikalno polimerizacijo?
- Obe sta obliki postopka adicijske polimerizacije
- Obe polimerizaciji vključujeta tri korake: začetek, razmnoževanje in prekinitev rasti polimerne verige.
Kakšna je razlika med adicijo in radikalno polimerizacijo?
Adicija proti radikalni polimerizaciji |
|
| Adicijska polimerizacija je proces tvorbe adicijskega polimera s povezovanjem nenasičenih monomerov. | Radikalna polimerizacija je proces tvorbe polimernega materiala z dodatkom prostih radikalov. |
| Narava uporabljenih monomerov | |
| Olefini ali nenasičene spojine, ki običajno vsebujejo dvojno vez | Prosti radikali z nesparjenimi elektroni |
| Lepljenje v monomerih | |
| Dvojne vezi v monomerih postanejo nasičene po končani polimerizaciji | Nesparjeni elektroni v radikalih postanejo separjeni po zaključku polimerizacije |
| Reaktivnost monomerov | |
| Monomeri so podvrženi adicijski polimerizaciji, ko se dvojna vez pretvori v enojno | Monomeri so podvrženi radikalni polimerizaciji zaradi visoke reaktivnosti prostih radikalov. |
Povzetek – Adicija proti radikalni polimerizaciji
Adicijska in radikalna polimerizacija sta dve pogosti tehniki polimerizacije. Radikalna polimerizacija je oblika adicijske polimerizacije. Ključna razlika med adicijsko in radikalno polimerizacijo je v tem, da do adicijske polimerizacije pride z dodatkom nenasičenih monomerov, medtem ko do radikalne polimerizacije pride z dodatkom prostih radikalov.
