Polymerisoituvat

Polymerisoituvat ovat kemiallisia prosesseja, joissa pienemmät molekyylit eli monomeerit liittyvät toisiinsa muodostaen pitkiä polymeeriketjuja. Tämä maailmankuva kuvaa polymeerien synteesiä sekä sitä, miten monomeerien reaktiot johtavat lopullisten materiaalien ominaisuuksiin.

Käytännössä polymerisaatiot jaetaan usein kahteen päätyyppiin: ketjuuntuvaan (chain-growth) ja vaiheittaiseen (step-growth) polymerisaatioon. Ketjuuntuvassa polymerisaatiossa aloitusvaiheessa syntyneet reaktiiviset keskukset jatkavat monomeerien additiota, jolloin nopeasti muodostuu pitkiä polymeeriketjuja. Vaiheittaisessa polymerisaatiossa sen sijaan reaktiot tapahtuvat vähitellen kaikkien funktionaalisten ryhmien välillä, ja suurien molekyylipainojen saavuttaminen edellyttää korkeaa konversiota.

Monomeerien tyypit ja reaktiolämpötilat sekä katalyyttien läsnäolo ohjaavat polymerisoituvien materiaalien rakennetta ja ominaisuuksia. Esimerkkejä yleisistä polymeereistä ovat etyleenin polymerisaatiosta syntyvä polyeteeni, styreenin polymerisaatiosta muodostuva polystyreeni sekä vinylkloridin polymerisoituminen polyvinyylkloridiksi. Kondensaatiopolymerisaatioissa sivutuotteet, kuten vesi tai alkoholi, poistuvat, ja tällaisia ovat polyesterit sekä polyamidit.

Käyttökontekstit vaihtelevat muoveista ja kuituista biopohjaisiin materiaaleihin. Polymerisoituvien prosessien hallinta—lämpötila, paine, reaktioketjut sekä katalyyttien valinta—määrittelee lopullisen polymeeripainon, mekaniset ominaisuudet ja kestävyyden. Finnish terminology usein käyttää sanoja polymerisaatio ja polymerisoituminen kuvaamaan näitä ilmiöitä.