Polimeryzacja addycyjna vs. kondensacyjna
Reakcję polimeryzacji ze względu na mechanizm można podzielić na dwa podstawowe typy (podział ze względu na mechanizm wzrostu łańcucha) [1], [2], [3], [4]:
Tabela 1 przedstawia główne różnice pomiędzy polimeryzacją addycyjną i kondensacyjną.
Tabela 1: Podstawowe różnice pomiędzy polimeryzacją addycyjną i kondensacyjną.
| polimeryzacja addycyjna | polimeryzacja kondensacyjna | |
| przebieg reakcji | najczęściej przebiega w trzech etapach, takich jak: inicjacja, propagacja, terminacja, inna szybkość reakcji każdego etapu | tylko jeden typ reakcji -propagacja (reakcja wzrostu łańcucha) odpowiedzialny za utworzenie polimeru (brak różnic pomiędzy startem, wzrostem i końcem łańcucha polimerowego) |
| wzrost łańcucha polimeru | reakcja wzrostu łańcucha polega na dołączeniu się tylko jednej cząsteczki monomeru do aktywnego końca łańcucha polimerowego (długość łańcucha polimerowego rośnie o jeden mer, powstające cząsteczki polimeru nie reagują ze sobą) | reakcja wzrostu łańcucha może polegać na dołączaniu się cząsteczek o różnej masie molowej (tworzące się cząsteczki mogą cały czas reagować ze sobą), wzrost łańcucha następuje powoli i losowo |
| stężenie monomeru | zmienia się w trakcie postępu reakcji polimeryzacji, maleje stopniowo | monomer dostępny na początku reakcji (prawie całkowicie przereagowuje w początkowym etapie), następnie tworzą się dimery, tetramery, itd. |
| skład układu reakcyjnego | w układzie reakcyjnym znajdują się wielkocząsteczkowe polimery, monomer i rosnący łańcuch polimerowy (taki skład występuje na każdym etapie procesu polimeryzacji) | w czasie reakcji występują cząsteczki o różnej długości (oligomery), przy czym rozkład długości rozszerza się i przesuwa do wyższych mas cząsteczkowych wraz ze wzrostem czasu reakcji |
W Tabela 2 zebrano przykłady polimerów otrzymywanych za pomocą polimeryzacji addycyjnej i kondensacyjnej.
Tabela 2: Wybrane przykłady polimerów otrzymywanych za pomocą polimeryzacji addycyjnej i kondensacyjnej.
| polimery otrzymywane w procesie polimeryzacji addycyjnej | polimery otrzymywane w procesie polimeryzacji kondensacyjnej | |
| polietylen (PE) | poliestry (np. poli(tereftalan etylenu) ( PET ) | |
| polipropylen (PP) | poliamidy (np.nylon, kevlar) | |
| polistyren (PS, PST) | poliwęglany (PC) | |
| poli(chlorek winylu) ( PVC ) | żywice epoksydowe | |
| poli(tetrafluoretylen) ( PTFE ) | żywice fenylowo-formaldehydowe | |
| poli(alkohol winylowy) (PVAL, PVA, PVOH) | żywice silikonowe | |
| polimetakrylan metylu ( PMMA ) | polisulfony (PSU) | |
| poliakrylonitryl (PAN) | poliimidy (PI) | |
Bibliografia
1. Su, W.F.: Radical Chain Polymerization. In: Principles of Polymer Design and Synthesis. Lecture Notes in Chemistry, Vol. 82, Springer, Berlin, Heidelberg 2013, dostęp:14.12.20202. Tanzi M. C., Farè S., Candiani G.: Chapter 1 – Organization, Structure, and Properties of Materials, pp. 3-103, Academic Press, London 2019, dostęp:14.12.2020
3. Rabek J. F.: Współczesna wiedza o polimerach. (T. 2) Polimery naturalne i syntetyczne, otrzymywanie i zastosowanie, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2017.
4. Florjańczyk Z., Penczek S. (Red.): Chemia polimerów. (T. 1) Makrocząsteczki i metody ich otrzymywania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001.