Polymeerreacties

Polymeerreacties verwijzen naar chemische processen waarbij polymeren ontstaan of bestaande polymeren reageren op chemische wijze. Ze onderscheiden zich in polymerisatie (vorming van polymeren uit monomeren) en verdere modificaties van polymeren zoals cross-linking, degradatie en functionalisatie. Polymerisatie wordt onderverdeeld in additiepolymerisatie (keten-groei) en condensatiepolymerisatie (stapgroei).

Bij additiepolymerisatie reageren activeringscentra op monomeren zonder afsplitsing van kleine moleculen. De belangrijkste mechanismen zijn radicale additiepolymerisatie (gestuurd door initiatoren zoals peroxiden), ionische polymerisatie (kationisch of anionisch) en coördinatiepolymerisatie (bijvoorbeeld Ziegler-Natta of metallocenen), vaak toegepast op vinylmonomeren zoals etheen en styreen. Condensatiepolymerisatie berust op reacties tussen monomeren met afsplitsing van een klein molecuul, zoals water of alcohol, en levert stapgewijze groei op (bijv. polyesters en polyamiden).

Kernfasen zijn initiatie, propagatie en terminatie, of controle bij living polymerization. Living polymerization biedt synthetische controle over molecuulgrootte en dispersie. Reversibele deactiveringstechnieken (zoals RAFT, ATRP, NMP) maken ketens onder bepaalde omstandigheden hergroeibaar en beter regelbaar.

Daarnaast omvatten polymeerreacties post-modificaties zoals cross-linking en vulkanisatie, grafting en functionalisatie. Polymeerafbraak en depolymerisatie zijn ook relevant voor recycling en hergebruik. Kennis van polymeerreacties is cruciaal voor het ontwerp van kunststoffen, rubbers, biopolymeren en gespecialiseerde materialen met gewenste mechanische en chemische eigenschappen.