Additiopolimerisaatiota

Additiopolimerisaatio on polymeerien valmistusmenetelmä, jossa monomeerit liittyvät toisiinsa kasvavan polymeriketjun päissä ilman pienmolekyylien eliminointia. Tällöin jokainen uusi monomeeri liitetään aktiiviseen päätyyn ja lopullinen polymeeri koostuu toistuvista rakennuspalikoista samankaltaisista yksiköistä kuin monomerit. Yleisimmät monomeerit ovat tyydyttymättömät alkaanit, styreeni, vinyylikloridi sekä akrylaatit. Prosessi voidaan toteuttaa useilla mekanismeilla ja se voi tapahtua ratkaisu-, emulsi- tai suspensioprosessina sekä hyödyntää vapaa-radikaaleja, ioni- tai koordinaatiokatalyyttejä.

Prosessi koostuu kolmesta päävaiheesta: käynnistyminen (initiaatio), propagaatio ja lopettaminen. Käynnistymisen aikana muodostuu aktiivinen kasvava ketju esimerkiksi vapaan radikaalin, karbaani-ioni- tai koordinaatio-ilmiön seurauksena. Propagaatiossa aktiivinen pää liittyy uuteen monomeeriin ja ketju kasvaa kerralla. Lopettaminen tai siirto voi pysäyttää kasvun tai siirtää aktiivisen pääkäden toiseen ketjuun. Elävä polymerisaatio on erityinen kontrolloidun ketjupolymerisaation muoto, jossa lopettamista ja siirtoja rajoitetaan, mahdollistamalla ennalta määritellyt molekyylipainot ja blokki-polymeerien rakentamisen.

Ominaisuudet riippuvat monomeeristä ja polymerisaation ehdoista; nopeasti saavutetut suuret molekyylipainot sekä mahdollinen laaja tai kontrolloitu polydispersiteetti ovat yleisiä. Sovelluksia on laajasti polyeeteeneistä, polystyreenistä ja PMMA:sta PVC:hen sekä elastomeereihin ja kuituihin.

Verrattuna kondensaatiopolymerisaatioon additiopolymerisaatiossa ei välttämättä synny sivuyhdisteitä, kuten vettä tai metanolia, jolloin järjestelmä voi tarjota puhtaampia ja suuremman molekyylipainon polymeerejä.