Additiopolimerisaation

Additiopolimerisaatio on polymeerien muodostumismekanismi, jossa monomeerit, joilla on epätyydyttynyt C=C-kaksoissidos, liittyvät toisiinsa muodostaen pitkän polymeeriketjun ilman sivutuotteita. Tämä kasvu tapahtuu tyypillisesti ketjupolimerisaationa, jossa reaktio etenee lisäyksen kautta.

Monomeerien reaktiivisuus määräytyy niiden elektronisen rakenteen mukaan; yleisimmin käytetään alkeneja, joissa C=C-sidos avautuu ja liittyy jo olemassa olevaan päätepisteeseen. Teollisuudessa additiopolimerisaatiota ohjataan erilaisilla mekanismeilla: vapaa-radikaalinen polymerisaatio, ioninen polymerisaatio (kationinen tai anioninen) sekä koordinaatio-polymerisaatio (esim. Ziegler-Natta- ja metallocene-katalyytteillä) kontrolloidun rakenteen aikaansaamiseksi.

Prosessi koostuu kolmesta päävaiheesta: käynnistäminen, eteneminen ja lopettaminen. Käynnistäminen tuottaa aktiivisia keskuksia, joita voidaan luoda esimerkiksi lämpötilan, valon tai kemikaalien avulla (peroksidit, azo-yhdisteet). Etenemisen aikana monomeerit liittyvät toisiinsa muodostaen pitkiä ketjuja; lopettaminen tapahtuu radikaalien yhdistyessä tai siirtoilmiöiden kautta.

Tyypillisiä additiopolymeerejä ovat polyeteeni, polypropeeni, polystyreeni, polyvinykloridi ja polymetyylimetakrylaatti (PMMA). Polymeroinnin kontrolli vaikuttaa ketjun pituuteen, järjestykseen (taktisuus: isotaktinen, syndiotaktinen, ataktinen) sekä molekyylipainoon ja siten lämpöominaisuuksiin.