Nøgleforskellen mellem addition og radikalpolymerisation er, at additionspolymerisationen sker via tilsætning af umættede monomerer, hvorimod radikalpolymerisationen sker via tilsætning af frie radikaler.
Polymerisering er processen med at fremstille en polymer ved hjælp af et stort antal monomerer. Der er to hovedtyper af polymerisationsprocesser; de er additionspolymerisation, kondensationspolymerisation. Radikalpolymerisationen er en form for additionspolymerisation.
Hvad er additionspolymerisation?
Det er processen med at danne en additionspolymer ved at forbinde umættede monomerer. Den mest almindelige form for additionspolymerer er polyolefinpolymerer. Polyolefinpolymerer dannes, når olefinmonomerer forbindes med hinanden. Olefiner er små umættede forbindelser såsom alken. Derfor, når disse olefiner undergår polymerisation, omdannes de umættede bindinger af disse monomerer til mættede bindinger. Imidlertid kan monomeren ved additionspolymerisation være et radikal, en kation eller en anion.
Figur 1: Skematisk struktur af polypropylen, som er en polyolefinpolymer
Syntese af additionspolymerer:
Der er tre hovedformer for additionspolymerisation. Hver polymerisation starter med en bestemt initiator, som fører til polymerisationsprocessen.
- Radikal polymerisation involverer polymerisation af monomerer i nærværelse af et radikal, som kan angribe en monomer for at danne et kulstofradikal.
- Initiatoren af en kationisk polymerisationsproces er en syre, der kan danne en carbocation
- Initiatoren af en anionisk polymerisationsproces er en nukleofil, der kan danne en carbanion
Nogle eksempler på additionspolymerer er som følger:
- LDPE (polyethylen med lav densitet)
- HDPE (polyethylen med høj densitet)
- PVC (polyvinylchlorid)
- Polypropylen
- polystyren
Hvad er radikal polymerisation?
Det er processen med at danne et polymermateriale via tilsætning af frie radikaler. Dannelsen af radikaler kan ske på flere måder. Det involverer dog ofte et initiatormolekyle, der danner en radikal. En polymerkæde dannes ved tilsætning af radikalet fremstillet med de ikke-radikale monomerer.
Figur 2: Nitroxidmedieret friradikalpolymerisering for PVC
Der er tre hovedtrin involveret i radikalpolymerisationsprocessen:
- Initiation
- Propagation
- Opsigelse
Initieringstrinnet skaber et reaktivt punkt. Det er det punkt, hvorfra polymerkæden dannes. Det andet trin er udbredelsestrinnet, hvor polymeren bruger sin tid på at dyrke polymerkæden. I termineringstrinnet stopper væksten af polymerkæden. Det kan ske på flere måder:
- Kombination af enderne af to voksende polymerkæder
- Kombination af den voksende ende af en polymerkæde med en initiator
- Radikal disproportionering (fjernelse af et hydrogenatom, der danner en umættet gruppe)
Hvad er lighederne mellem addition og radikal polymerisering?
- Begge er former for additionspolymerisationsproces
- Begge polymerisationer involverer tre trin: initiering, formering og afslutning af polymerkædevækst.
Hvad er forskellen mellem addition og radikal polymerisering?
Addition versus radikal polymerisation |
|
| Additionspolymerisation er processen med at danne en additionspolymer ved at forbinde umættede monomerer. | Radikal polymerisation er processen med at danne et polymermateriale via tilsætning af frie radikaler. |
| Monomerernes natur | |
| Olefiner eller umættede forbindelser, der sædvanligvis har dobbeltbinding | Fri radikaler med uparrede elektroner |
| Bonding in Monomers | |
| Dobbeltbindinger i monomerer bliver mættede efter afslutning af polymerisation | Uparrede elektroner i radikalerne bliver parret efter afslutningen af polymerisationen |
| Monomers reaktivitet | |
| Monomerer gennemgår additionspolymerisation, når dobbeltbindingen omdannes til en enkeltbinding | Monomerer gennemgår radikal polymerisation på grund af de frie radikalers høje reaktivitet. |
Opsummering – Addition vs radikal polymerisation
Addition og radikal polymerisation er to almindelige polymerisationsteknikker. Radikal polymerisation er en form for additionspolymerisation. Den vigtigste forskel mellem addition og radikal polymerisation er, at additionspolymerisation sker via tilsætning af umættede monomerer, hvorimod radikal polymerisation sker via tilsætning af frie radikaler.
