Polümerisatsioonitehnika

Polümerisatsioonitehnika, tuntud ka kui polümerisatsioonimeetodid, viitab mitmesugustele keemilistele protsessidele, mida kasutatakse monomeeride molekulide liitmiseks pikemateks polümeeriahelateks. Need tehnikad on polümeeride tootmise alus ning nende valik sõltub soovitud polümeeri omadustest, monomeeri tüübist ja majanduslikest teguritest.

Peamised polümerisatsioonimehhanismid hõlmavad ahelpolümerisatsiooni ja astmelise kasvuga polümerisatsiooni. Ahelpolümerisatsioonis, nagu radikaal-, katioon- või anioonpolümerisatsioon, algab reaktsioon initiators olemasolul ja monomeerid liidetakse järjest üksteise külge kasvavasse ahelasse. Astmelise kasvuga polümerisatsioonis, sealhulgas kondensatsioonipolümerisatsioon, reageerivad monomeerid või oligomeerid omavahel kahes või enamas funktsionaalses rühmas, moodustades järk-järgult suuremaid molekule.

Lisaks mehhanismile jagunevad polümerisatsioonitehnikad ka selle järgi, kuidas reaktsioon läbi viiakse. Massipolümerisatsioon toimub ilma lahustita. Lahuspolümerisatsioonis kasutatakse lahustit reaktsiooni kontrollimiseks ja soojuse hajutamiseks. Suspensioonipolümerisatsioonis dispergeeritakse monomeer vedelasse keskkonda tilkade kujul ja polümerisatsioon toimub igas tilgas eraldi. Emulsioonipolümerisatsioon on sarnane suspensioonipolümerisatsiooniga, kuid kasutab surfaktante monomeeri emulsiooniks vees, mis võimaldab paremat kontrolli osakeste suuruse üle ja annab sageli kõrgema molekulmassiga polümeere. Gaasifaasipolümerisatsioon toimub gaasilises keskkonnas, sageli fluidiseeritud kihis.

Iga polümerisatsioonitehnika eeldab hoolikat reaktsioonitingimuste, nagu temperatuur, rõhk, initiators kontsentratsioon ja reaktsiooniaeg, kontrollimist, et saavutada soovitud polümeeri molekulmass, molekulmassijaotus ja struktuur. See võimaldab toota laia valikut polümeere, mida kasutatakse erinevates rakendustes.