Ahelpolümerisatsioonis

Ahelpolümerisatsioon, tuntud ka kui ahelreaktsioonpolümerisatsioon, on polümerisatsiooni tüüp, kus kasvav polümeeriahel reageerib monomeerimolekuliga, lisades selle ahela lõppu ja pikendades seda. See protsess jätkub, kuni ahelkasv peatub mingil põhjusel, näiteks reagendi ammendumisel või ahelate ühinemisel. Ahelpolümerisatsioon on laialt levinud, eriti vinüülmonomeeride polümerisatsioonis, nagu etüleen, propüleen ja vinüülkloriid.

Selle mehhanism hõlmab tavaliselt kolme peamist etappi: initsiatsioon, propagatsioon ja terminatsioon. Initsiatsiooni etapis luuakse aktiivne keskus, mis võib olla vaba radikaal, karbokatioon või karbanioon. See aktiivne keskus ründab monomeerimolekuli ja moodustab uue aktiivse monomeeriüksuse. Propagatsiooni etapis lisandub järjest rohkem monomeere kasvavale ahelale, pikendades seda. Terminatsiooni etapis kaotab kasvav ahel oma aktiivsuse ja polümerisatsioon peatub. Terminatsioon võib toimuda mitmel viisil, sealhulgas kahe kasvava ahela ühinemisel või disproportsioneerumisel.

Ahelpolümerisatsioon võib toimuda erinevate mehhanismide kaudu, sealhulgas radikaalpolümerisatsioon, katioonpolümerisatsioon ja anioonpolümerisatsioon. Radikaalpolümerisatsioon on kõige tavalisem ja seda kasutatakse paljude tööstuslikult oluliste polümeeride, nagu polüetüleen ja polüstüreen, tootmiseks. Katioon- ja anioonpolümerisatsioon on sobivamad teatud tüüpi monomeeridele ja neid kasutatakse spetsiifiliste omadustega polümeeride valmistamiseks. Selle protsessi abil saadakse polümeere, mille molekulmass võib olla väga erinev, sõltuvalt reaktsioonitingimustest.