Põhiline erinevus liitmis- ja radikaalpolümerisatsiooni vahel on see, et liitpolümerisatsioon toimub küllastumata monomeeride lisamise teel, samas kui radikaalpolümerisatsioon toimub vabade radikaalide lisamise teel.
Polümerisatsioon on polümeeri tootmise protsess, kasutades suurt hulka monomeere. Polümerisatsiooniprotsesse on kahte peamist tüüpi; need on liitpolümerisatsioon, kondensatsioonpolümerisatsioon. Radikaalne polümerisatsioon on liitpolümerisatsiooni vorm.
Mis on liitpolümerisatsioon?
See on liitpolümeeri moodustamise protsess küllastumata monomeeride sidumise teel. Kõige tavalisem liitpolümeeride vorm on polüolefiinpolümeerid. Polüolefiinpolümeerid moodustuvad siis, kui olefiinmonomeerid on omavahel seotud. Olefiinid on väikesed küllastumata ühendid, nagu alkeen. Seega, kui need olefiinid läbivad polümerisatsiooni, muutuvad nende monomeeride küllastumata sidemed küllastunud sidemeteks. Liitpolümerisatsiooni monomeer võib siiski olla radikaal, katioon või anioon.
Joonis 1: polüpropüleeni, mis on polüolefiinpolümeer, skemaatiline struktuur
Liitpolümeeride süntees:
Liitpolümerisatsioonil on kolm peamist vormi. Iga polümerisatsioon algab konkreetse initsiaatoriga, mis viib polümerisatsiooniprotsessini.
- Radikaalne polümerisatsioon hõlmab monomeeride polümerisatsiooni radikaali juuresolekul, mis võib rünnata monomeeri ja moodustada süsiniku radikaali.
- Katioonse polümerisatsiooniprotsessi initsiaator on hape, mis võib moodustada karbokatiooni
- Anioonse polümerisatsiooniprotsessi initsiaator on nukleofiil, mis võib moodustada karbaniooni
Mõned näited liitpolümeeride kohta on järgmised:
- LDPE (madala tihedusega polüetüleen)
- HDPE (kõrge tihedusega polüetüleen)
- PVC (polüvinüülkloriid)
- Polüpropüleen
- Polüstüreen
Mis on radikaalne polümerisatsioon?
See on polümeermaterjali moodustamise protsess vabade radikaalide lisamise teel. Radikaalide moodustumine võib toimuda mitmel viisil. Siiski hõlmab see sageli initsiaatormolekuli, mis moodustab radikaali. Polümeeriahel moodustub mitteradikaalsete monomeeridega toodetud radikaali lisamisel.
Joonis 2: nitroksiidi vahendatud vabade radikaalide polümerisatsioon PVC jaoks
Radikaalse polümerisatsiooni protsessis on kolm peamist etappi:
- Algatamine
- Levitamine
- Lõpetamine
Alustussamm loob reaktiivpunkti. See on punkt, kust moodustub polümeeri ahel. Teine samm on paljundamisetapp, milles polümeer veedab oma aega polümeeriahela kasvatamisel. Lõpetamisetapis polümeeri ahela kasv peatub. See võib juhtuda mitmel viisil:
- Kahe kasvava polümeerahela otste kombinatsioon
- Polümeerahela kasvava otsa kombinatsioon initsiaatoriga
- Radikaalne disproportsioon (vesinikuaatomi eemaldamine, moodustades küllastumata rühma)
Millised on liitmise ja radikaalse polümerisatsiooni sarnasused?
- Mõlemad on liitpolümerisatsiooniprotsessi vormid
- Mõlemad polümerisatsioonid hõlmavad kolme etappi: polümeeriahela kasvu initsieerimine, levimine ja lõpetamine.
Mis vahe on liitmisel ja radikaalsel polümerisatsioonil?
Liitmine vs radikaalne polümerisatsioon |
|
| Liitpolümerisatsioon on liitpolümeeri moodustamise protsess küllastumata monomeeride sidumise teel. | Radikaalne polümerisatsioon on polümeermaterjali moodustamise protsess vabade radikaalide lisamise teel. |
| Kasutatud monomeeride olemus | |
| Olefiinid või küllastumata ühendid, millel on tavaliselt kaksiksidem | Vabad radikaalid, millel on paardumata elektronid |
| Monomeeride liimimine | |
| Kaksiksidemed monomeerides küllastuvad pärast polümerisatsiooni lõppu | Paarimata elektronid radikaalides paarituvad pärast polümerisatsiooni lõppemist |
| Monomeeride reaktsioonivõime | |
| Monomeerid läbivad liitpolümerisatsiooni, kui kaksikside muutub üksiksidemeks | Monomeerid läbivad vabade radikaalide suure reaktsioonivõime tõttu radikaalpolümerisatsiooni. |
Kokkuvõte – liitmine vs radikaalne polümerisatsioon
Liitmine ja radikaalpolümerisatsioon on kaks levinumat polümerisatsioonitehnikat. Radikaalne polümerisatsioon on liitpolümerisatsiooni vorm. Peamine erinevus liitmis- ja radikaalpolümerisatsiooni vahel on see, et liitpolümerisatsioon toimub küllastumata monomeeride lisamise teel, samas kui radikaalpolümerisatsioon toimub vabade radikaalide lisamise kaudu.
