Additiopolymeroituminen

Additiopolymeroituminen, suomeksi additiopolymerointi, on polymeroitumisprosessi, jossa monomeerit liittyvät toisiinsa kasvavaan polymeeriketjuun lisäysreaktion kautta siten, että reaktiossa ei poistu pienempiä molekyylejä. Tämä on tyypillistä ketjumaiselle polymeroitumiselle, jossa suuri molekyylipainon omaava polymeeri muodostuu vaiheittain.

Prosessi etenee kolmen vaiheen kautta: initiaatio, propagaatio ja terminointi. Initiaatiossa muodostuu reaktiivisia keskuksia (esimerkiksi radikaaleja, anionisia tai kationisia keskuksia). Propagaatiossa nämä keskukset lisäytyvät toistuvasti monomeeriin, jolloin ketju kasvaa nopeasti. Terminointi päättää ketjun kasvun ja tapahtuu usealla tavalla, kuten yhteenliittymällä kahden ketjun päätepisteet tai siirtämällä aktiivisuutta toiseen molekyyliin. Joissakin olosuhteissa voidaan hallita elävää polymeroitumista, jolloin ketjujen kasvu voidaan pysäyttää kontrolloidusti tai aloittaa uudelleen.

Monomeerien kirjo on laaja, mutta yleisimpien esimerkkien kuten alkeenien, styreenin sekä akrylaattien ja metakrylaattien additiopolimerointi on yleisintä. Reaktiota voidaan edistää sekä radikaalipolymeroinnilla (free-radical) että ionisilla mekanismeilla (anioninen tai kationinen). Tyypillisiä katalyytteja ja reaktiomekanismeja ovat peroksidit ja azo-yhdisteet radikaalipolymeroinnissa sekä erityiset liuottimet ja olosuhteet anioniselle tai kationiselle polymeroitumiselle.

Käytännössä additiopolymerointi mahdollistaa korkean molekyylipainon polymeerien valmistuksen ilman sivutuotteita, ja sitä hyödynnetään laajasti muovien, elastomerien sekä yksittäisten polymeroituneiden rakenteiden tuotannossa.