Polymerisaatiomenetelmät

Polymerisaatiomenetelmät viittaavat erilaisiin kemiallisiin prosesseihin, joilla yksittäisiä monomeerimolekyylejä yhdistetään pitkiksi polymeeriketjuiksi. Nämä menetelmät ovat keskeisiä polymeeriteollisuudessa ja muovien, kuitujen ja elastomeerien valmistuksessa.

Yleisimpiä polymerisaatiomenetelmiä ovat ketjupolymerisaatio ja porrasreaktiopolymerisaatio. Ketjupolymerisaatiossa polymerisaatioreaktio etenee kasvavassa polymeeriketjussa, jossa monomeerit lisääntyvät nopeasti ja muodostavat pitkiä ketjuja. Tunnettuja ketjupolymerisaation tyyppejä ovat radikaalipolymerisaatio, kationinen polymerisaatio ja anioninen polymerisaatio. Nämä menetelmät vaativat usein initiaattorin, joka käynnistää kasvuketjun.

Porrasreaktiopolymerisaatiossa monomeerit reagoivat keskenään muodostaen ensin dimeerejä, trimeerejä ja oligomeerejä, jotka sitten kasvavat edelleen pitkiksi polymeeriketjuiksi. Tässä menetelmässä jokainen reaktiovaihe lisää monomeerin tai polymeerin polymeeriketjuun. Polykondensaatio ja polyadditio ovat esimerkkejä porrasreaktiopolymerisaatiosta. Polykondensaatiossa vapautuu pienimolekyylinen sivutuote, kuten vesi, kun taas polyadditiossa monomeerit liittyvät yhteen ilman sivutuotteiden muodostumista.

Valitsemalla sopiva polymerisaatiomenetelmä voidaan vaikuttaa polymeerin molekyylipainoon, molekyylipainon jakautumiseen ja polymeerin rakenteeseen, mikä puolestaan määrittelee sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Menetelmän valintaan vaikuttavat monomeerin tyyppi, haluttu polymeeriominaisuus ja taloudelliset tekijät.