Nøkkelforskjellen mellom addisjons- og radikalpolymerisasjon er at addisjonspolymerisasjonen skjer via tilsetning av umettede monomerer, mens radikalpolymerisasjonen skjer via tilsetning av frie radikaler.
Polymerisering er prosessen med å produsere en polymer ved å bruke et stort antall monomerer. Det er to hovedtyper av polymerisasjonsprosesser; de er addisjonspolymerisasjon, kondensasjonspolymerisasjon. Radikalpolymerisasjonen er en form for addisjonspolymerisasjon.
Hva er addisjonspolymerisering?
Det er prosessen med å danne en addisjonspolymer via kobling av umettede monomerer. Den vanligste formen for addisjonspolymerer er polyolefinpolymerer. Polyolefinpolymerer dannes når olefinmonomerer kobles til hverandre. Olefiner er små umettede forbindelser som alken. Derfor, når disse olefinene gjennomgår polymerisering, omdannes de umettede bindingene til disse monomerene til mettede bindinger. Imidlertid kan monomeren for addisjonspolymerisasjon være et radikal, et kation eller et anion.
Figur 1: Skjematisk struktur av polypropylen, som er en polyolefinpolymer
Syntese av addisjonspolymerer:
Det er tre hovedformer for addisjonspolymerisasjon. Hver polymerisasjon starter med en bestemt initiator, som fører til polymerisasjonsprosessen.
- Radikal polymerisasjon innebærer polymerisering av monomerer i nærvær av et radikal som kan angripe en monomer for å lage et karbonradikal.
- Initiatoren av en kationisk polymerisasjonsprosess er en syre som kan lage et karbokation
- Initiatoren av en anionisk polymerisasjonsprosess er en nukleofil som kan lage en karbanion
Noen eksempler på addisjonspolymerer er som følger:
- LDPE (polyetylen med lav tetthet)
- HDPE (polyetylen med høy tetthet)
- PVC (polyvinylklorid)
- polypropylen
- polystyren
Hva er radikal polymerisering?
Det er prosessen med å danne et polymermateriale via tilsetning av frie radikaler. Dannelsen av radikaler kan skje på flere måter. Imidlertid involverer det ofte et initiatormolekyl som danner et radikal. En polymerkjede dannes ved tilsetning av radikalet produsert med de ikke-radikale monomerene.
Figur 2: Nitroksydmediert friradikalpolymerisering for PVC
Det er tre hovedtrinn involvert i radikalpolymeriseringsprosessen:
- Initiering
- propagation
- Opsigelse
Initieringstrinnet skaper et reaktivt punkt. Det er punktet hvor polymerkjeden dannes. Det andre trinnet er forplantningstrinnet der polymeren bruker tiden sin på å vokse polymerkjeden. I termineringstrinnet stopper veksten av polymerkjeden. Det kan skje på flere måter:
- Kombinasjon av endene til to voksende polymerkjeder
- Kombinasjon av den voksende enden av en polymerkjede med en initiator
- Radikal disproporsjonering (fjerning av et hydrogenatom, danner en umettet gruppe)
Hva er likhetene mellom addisjon og radikal polymerisering?
- Begge er former for addisjonspolymerisasjonsprosess
- Begge polymerisasjonene involverer tre trinn: initiering, forplantning og avslutning av polymerkjedevekst.
Hva er forskjellen mellom addisjon og radikal polymerisering?
Addition vs Radical Polymerization |
|
| Addisjonspolymerisasjon er prosessen med å danne en addisjonspolymer via kobling av umettede monomerer. | Radikal polymerisering er prosessen med å danne et polymermateriale via tilsetning av frie radikaler. |
| Nature of monomers Used | |
| olefiner eller umettede forbindelser som vanligvis har dobbeltbinding | Fri radikaler som har uparrede elektroner |
| Bonding in Monomers | |
| Dobbeltbindinger i monomerer blir mettet etter fullført polymerisasjon | U-parede elektroner i radikalene blir sammenkoblet etter at polymerisasjonen er fullført |
| Monomers reaktivitet | |
| Monomerer gjennomgår addisjonspolymerisasjon når dobbeltbindingen konverteres til en enkeltbinding | Monomerer gjennomgår radikal polymerisering på grunn av den høye reaktiviteten til de frie radikalene. |
Sammendrag – Addisjon vs radikal polymerisering
Addisjon og radikal polymerisering er to vanlige polymeriseringsteknikker. Radikal polymerisasjon er en form for addisjonspolymerisasjon. Den viktigste forskjellen mellom addisjons- og radikalpolymerisasjon er at addisjonspolymerisasjon skjer via tilsetning av umettede monomerer, mens radikalpolymerisering skjer via tilsetning av frie radikaler.
