Nyckelskillnaden mellan addition och radikalpolymerisation är att additionspolymerisationen sker via tillsats av omättade monomerer medan radikalpolymerisationen sker via tillsats av fria radikaler.
Polymerisering är processen att framställa en polymer med ett stort antal monomerer. Det finns två huvudtyper av polymerisationsprocesser; de är additionspolymerisation, kondensationspolymerisation. Radikalpolymerisationen är en form av additionspolymerisation.
Vad är additionspolymerisation?
Det är processen att bilda en additionspolymer genom att länka omättade monomerer. Den vanligaste formen av additionspolymerer är polyolefinpolymerer. Polyolefinpolymerer bildas när olefinmonomerer länkar till varandra. Olefiner är små omättade föreningar såsom alken. Därför, när dessa olefiner genomgår polymerisation, omvandlas de omättade bindningarna av dessa monomerer till mättade bindningar. Monomeren för additionspolymerisation kan emellertid vara en radikal, en katjon eller en anjon.
Figur 1: Schematisk struktur av polypropen, som är en polyolefinpolymer
Syntes av additionspolymerer:
Det finns tre huvudformer av additionspolymerisation. Varje polymerisation initieras med en speciell initiator, vilket leder till polymerisationsprocessen.
- Radikalpolymerisation innebär polymerisation av monomerer i närvaro av en radikal som kan angripa en monomer och bilda en kolradikal.
- Initiatorn av en katjonisk polymerisationsprocess är en syra som kan göra en karbokatjon
- Initiatorn av en anjonisk polymerisationsprocess är en nukleofil som kan göra en karbanjon
Några exempel på additionspolymerer är följande:
- LDPE (lågdensitetspolyeten)
- HDPE (polyeten med hög densitet)
- PVC (polyvinylklorid)
- Polypropen
- polystyren
Vad är radikal polymerisation?
Det är processen att bilda ett polymermaterial genom tillsats av fria radikaler. Bildandet av radikaler kan ske på flera sätt. Emellertid involverar det ofta en initiatormolekyl som bildar en radikal. En polymerkedja bildas genom tillsats av radikalen som produceras med de icke-radikala monomererna.
Figur 2: Nitroxidmedierad friradikalpolymerisation för PVC
Det finns tre huvudsteg involverade i radikalpolymerisationsprocessen:
- Initiering
- Propagation
- Uppsägning
Initieringssteget skapar en reaktiv punkt. Det är den punkt varifrån polymerkedjan bildas. Det andra steget är förökningssteget där polymeren spenderar sin tid på att växa polymerkedjan. I avslutningssteget stannar tillväxten av polymerkedjan. Det kan hända på flera sätt:
- Kombination av ändarna på två växande polymerkedjor
- Kombination av den växande änden av en polymerkedja med en initiator
- Radikal disproportionering (avlägsnande av en väteatom, bildar en omättad grupp)
Vilka är likheterna mellan addition och radikal polymerisation?
- Båda är former av additionspolymerisationsprocess
- Båda polymerisationerna innefattar tre steg: initiering, förökning och avbrytande av polymerkedjetillväxt.
Vad är skillnaden mellan addition och radikal polymerisation?
Addition vs Radical Polymerization |
|
| Additionspolymerisation är processen att bilda en additionspolymer via länkning av omättade monomerer. | Radikalpolymerisation är processen att bilda ett polymermaterial genom tillsats av fria radikaler. |
| Monomerernas natur | |
| Olefiner eller omättade föreningar som vanligtvis har dubbelbindning | Fria radikaler med oparade elektroner |
| Bondning i monomerer | |
| Dubbelbindningar i monomerer blir mättade efter fullbordad polymerisation | Oparade elektroner i radikalerna blir ihopparade efter avslutad polymerisation |
| Monomers reaktivitet | |
| Monomerer genomgår additionspolymerisation när dubbelbindningen omvandlas till en enkelbindning | Monomerer genomgår radikalpolymerisation på grund av de fria radikalernas höga reaktivitet. |
Sammanfattning – Addition vs Radical Polymerization
Addition och radikalpolymerisation är två vanliga polymerisationstekniker. Radikal polymerisation är en form av additionspolymerisation. Den viktigaste skillnaden mellan addition och radikalpolymerisation är att additionspolymerisation sker via tillsats av omättade monomerer medan radikalpolymerisation sker via tillsats av fria radikaler.
