Kľúčový rozdiel medzi adičnou a radikálovou polymerizáciou je v tom, že k adičnej polymerizácii dochádza adíciou nenasýtených monomérov, zatiaľ čo k radikálovej polymerizácii dochádza adíciou voľných radikálov.
Polymerizácia je proces výroby polyméru s použitím veľkého množstva monomérov. Existujú dva hlavné typy polymerizačných procesov; sú to adičná polymerizácia, kondenzačná polymerizácia. Radikálová polymerizácia je formou adičnej polymerizácie.
Čo je adičná polymerizácia?
Je to proces tvorby adičného polyméru spájaním nenasýtených monomérov. Najbežnejšou formou adičných polymérov sú polyolefínové polyméry. Polyolefínové polyméry vznikajú, keď sa olefínové monoméry navzájom spájajú. Olefíny sú malé nenasýtené zlúčeniny, ako je alkén. Preto, keď tieto olefíny podliehajú polymerizácii, nenasýtené väzby týchto monomérov sa premenia na nasýtené väzby. Monomér adičnej polymerizácie však môže byť radikál, katión alebo anión.
Obrázok 1: Schematická štruktúra polypropylénu, čo je polyolefínový polymér
Syntéza adičných polymérov:
Existujú tri hlavné formy adičnej polymerizácie. Každá polymerizácia začína konkrétnym iniciátorom, ktorý vedie k procesu polymerizácie.
- Radikálna polymerizácia zahŕňa polymerizáciu monomérov v prítomnosti radikálu, ktorý môže atakovať monomér za vzniku uhlíkového radikálu.
- Iniciátorom procesu katiónovej polymerizácie je kyselina, ktorá môže vytvárať karbokation
- Iniciátorom procesu aniónovej polymerizácie je nukleofil, ktorý dokáže vytvoriť karbanión
Niektoré príklady adičných polymérov sú nasledovné:
- LDPE (nízkohustotný polyetylén)
- HDPE (vysokohustotný polyetylén)
- PVC (polyvinylchlorid)
- Polypropylén
- Polystyrén
Čo je radikálová polymerizácia?
Je to proces tvorby polymérneho materiálu pridaním voľných radikálov. Tvorba radikálov môže prebiehať niekoľkými spôsobmi. Často však zahŕňa molekulu iniciátora tvoriacu radikál. Polymérny reťazec sa vytvorí pridaním radikálu vytvoreného s neradikálovými monomérmi.
Obrázok 2: Nitroxidom sprostredkovaná radikálová polymerizácia PVC
V procese radikálovej polymerizácie sú zahrnuté tri hlavné kroky:
- Iniciácia
- Propagation
- Ukončenie
Krok iniciácie vytvára reaktívny bod. Je to bod, odkiaľ sa tvorí polymérny reťazec. Druhým krokom je krok propagácie, v ktorom polymér trávi čas rastom polymérneho reťazca. V ukončovacom kroku sa rast polymérneho reťazca zastaví. To sa môže stať niekoľkými spôsobmi:
- Kombinácia koncov dvoch rastúcich polymérových reťazcov
- Kombinácia rastúceho konca polymérového reťazca s iniciátorom
- Radikálna disproporcionácia (odstránenie atómu vodíka, vytvorenie nenasýtenej skupiny)
Aké sú podobnosti medzi adíciou a radikálovou polymerizáciou?
- Obe sú formy procesu adičnej polymerizácie
- Obe polymerizácie zahŕňajú tri kroky: iniciáciu, propagáciu a ukončenie rastu polymérneho reťazca.
Aký je rozdiel medzi adíciou a radikálovou polymerizáciou?
Addícia vs radikálová polymerizácia |
|
| Adičná polymerizácia je proces tvorby adičného polyméru spájaním nenasýtených monomérov. | Radikálna polymerizácia je proces tvorby polymérneho materiálu pridaním voľných radikálov. |
| Povaha použitých monomérov | |
| Olefíny alebo nenasýtené zlúčeniny zvyčajne s dvojitou väzbou | Voľné radikály s nespárovanými elektrónmi |
| Spojenie v monoméroch | |
| Dvojité väzby v monoméroch sa po dokončení polymerizácie nasýtia | Nepárové elektróny v radikáloch sa spárujú po dokončení polymerizácie |
| Reaktivita monomérov | |
| Monoméry podliehajú adičnej polymerizácii, keď sa dvojitá väzba premení na jednoduchú | Monoméry podliehajú radikálovej polymerizácii v dôsledku vysokej reaktivity voľných radikálov. |
Zhrnutie – Adícia verzus radikálová polymerizácia
Adícia a radikálová polymerizácia sú dve bežné polymerizačné techniky. Radikálová polymerizácia je formou adičnej polymerizácie. Kľúčový rozdiel medzi adičnou a radikálovou polymerizáciou je v tom, že k adičnej polymerizácii dochádza pridaním nenasýtených monomérov, zatiaľ čo k radikálovej polymerizácii dochádza pridaním voľných radikálov.
