Polymeroitumisella

Polymeroitumisella tarkoitetaan yleiskäsitteellisesti polymeroitumisprosessia, jossa pienemmät monomeerimolekyylit liittyvät toisiinsa muodostaen pitkiä makromolekyylejä eli polymeerejä. Ilmiö on keskeinen sekä keinotekoisessa että biokemiallisessa kemiassa, ja sitä tarkastellaan sekä reaktioiden mekanismeina että lopullisen materiaalin ominaisuuksiin vaikuttavina tekijöinä. Polymeroitumisen tutkimuksessa kiinnitetään huomiota ketjuuntumisen nopeuteen, molekyylipainojen jakaumaan ja dispersioon sekä polymeerirakenteen eriteltyihin ominaisuuksiin, kuten lineaarisuuteen, risteytymiseen ja haaroittumiseen.

Polymeroitumisella on kaksi pääluokkaa: ketjupolymeroituminen (chain-growth) ja vaihepolymeroituminen (step-growth). Ketjupolymeroitumisessa monomeerit liittyvät aktiiviseen keskukseen ja kasvattavat ketjua yhä suuremmaksi, usein radikaalien, kationien tai anionien vaikutuksesta. Esimerkkejä tällaisista menetelmistä ovat vapaiden radikaalien polymerointi sekä ionisen mekanismin hyödyntäminen. Vaihepolymeroitumisessa monomeerit reagoivat useita kertoja peräkkäin ja muodostuvat toistuvat yksiköt, esimerkiksi polycondensaation ja polyadditioprosessien kautta. Näissä prosesseissa olosuhteet, kuten lämpötila, liuotin ja katalyytit, ohjaavat lopullista rakennetta ja laatua.

Polymeroitumisen hallinta vaikuttaa sekä määrällisiin että laadullisiin ominaisuuksiin, kuten keskimääräiseen molekyylipainoon, dispersioon, termisiin ominaisuuksiin sekä mekaanisiin kestävyyksiin. Siksi prosessien suunnittelussa kiinnitetään huomiota reaktio-olosuhteisiin, käytettäviin katalyyteihin ja ohjausmenetelmiin. Sovelluksia löytyy muun muassa pakkauksista, rakennusmateriaaleista, elektroniikasta ja biolääketieteestä.