Ketjopolimerisaatiot

Ketjopolimerisaatiot ovat polymeerien valmistusmenetelmä, jossa polymeeriketjut kasvavat toistuvien additioiden kautta aktiivisen keskuksen avulla. Toisin kuin kondensaatiopolimeroinnissa, ketjopolimeroinnissa suuria molekyylijoukkoja syntyy ilman merkittäviä pienmolekyylipäästöjä. Prosessi voidaan yleisesti kuvata kolmella vaiheella: aloittaminen, ketjun kasvaminen (propagointi) ja lopettaminen (terminaatio).

Ketjopolimerisaatioita on useita mekanistisen periaatteen mukaan. Radikaalinen ketjopolimerisaatio on yleisimmillään ja soveltuu monien vinylimonomeerien, kuten eteenin ja styreenin, polymerisointiin. Ioniset ketjopolimerisaatiot ja kationinen sekä anioninen polimerisaatio voivat tarjota hyvää kontrollia reaktiokäytökseen ja lopullisen molekyylipainon hallintaan, mutta ne voivat olla herkkiä kosteudelle ja muille epäpuhtauksille. Koordinaatiopolymerisaatio (esim. Ziegler–Natta- ja metalokene-katalysoidut järjestelmät) käyttää siirtymämetalleja katalyytteinä ja mahdollistaa stereokontrollin sekä erilaisten polymeerien synteesin, erityisesti polyeteenin ja muiden polyolefiinien kanssa.

Living- eli elävä polymerisaatio viittaa ketjopolimerisaatioihin, joissa lopettamisen mahdollisuus on minimoitu tai kontrolloitua, mikä mahdollistaa tarkat molekyylipainot sekä monimutkaisten rakenteiden, kuten blokkipolymeerien ja kaksoiskäyrä- tai ketjutettujen rakenteiden, suunnittelun.

Sovellukset kattavat laajan kirjon muovimateriaaleja, kuten polyeteeniä (PE), polystyreeniä (PS), polyvinyylikloridia (PVC) ja polymetakrylaatteja. Ketjopolimerisaatioiden avulla voidaan saavuttaa korkea molekyylipainon hallinta, alhainen vanheneminen ja joustavat rakennemallit.