Polymerisoituu

Polymerisoituu on kemiallinen prosessi, jossa pienemmistä rakennuspalikoista, monomeereistä, muodostuu pidempiä molekyyliketjuja eli polymeerejä. Prosessi on keskeinen sekä luonnollisessa biopolymeerien muodostumisessa että teollisessa muovien tuotannossa. Polymeroitumisen mekanismit voivat vaihdella, mutta ne jaetaan yleisesti ketjumaisiin (chain-growth) ja vaiheittain eteneviin (step-growth) polymeroitumisiin. Reaktio vaatii usein aloitusta, propagointia ja lopettamista sekä kontrolloituja olosuhteita, kuten lämpötilaa ja katalyytti tai initiatorin käyttöä.

Ketjumaisessa polymeroitumisessa aloitusvaiheessa muodostuu reaktiivinen keskus, jonka jälkeen monomeerit liittyvät ketjumaisesti toisiinsa. Prosessi etenee nopeasti ja muodostuu yhä pidempiä polymeeriketjuja, mikä johtaa suuriksi muodostuviin molekyylipainoihin. Tämä polymeroituminen tapahtuu tavallisesti radikaali- tai ionisiin mekanismeihin perustuen. Esimerkkejä kaupallisista polymeereistä ovat polyeteeni, polyvinyylikloridi (PVC) sekä monet muut vinylimonomeerien polymeroitumat.

Vaiheittaisessa polymeroitumisessa useat funktionaaliset ryhmät reagoivat systemaattisesti, usein kondensaatioprosessina. Tällöin pienemmät sivutuotteet kuten vesi poistuvat, ja syntyy suurempia polymeerejä kuten polyesterit, polyamidit ja polyuretaanit. Tämä järjestelmä mahdollistaa kontrolloidummat molekyylipainojen kasvun ja erikoisominaisuudet.

Polymeerien ominaisuudet kuten molekyylipaino, jakautuma, kiteisyys ja terminen kestävyys määrittävät niiden käyttökohteet, kuten pakkaukset, rakennusmateriaalit, tekstiilit ja sähköiset eristeet. Valmistuksessa ja käytössä keskitytään sekä kustannustehokkuuteen että ympäristövaikutuksiin. Kierrätys ja kehitys ympäristöystävällisemmille polymerisille ratkaisuilla ovat keskeisiä nykyisessä teollisuudessa.