Polymersaatioiden

Polymersaatioiden käsite kattaa kemialliset reaktiot, joissa pienemmistä monomeereistä muodostuu pitkiä makromolekyylejä. Syntyvät materiaalit ovat polymeereja, ja niiden ominaisuudet määräytyvät monomeerien tyypin ohella myös sen, miten reaktio etenee sekä millaisia kontrolli- ja käsittelyvaiheita käytetään.

Polymersaatioita voidaan pääryhmittää kahteen suureen mekanismiin: chain-growth (ketjusyntyminen), jossa monomeerit liittyvät nopeasti aktiiviselle lopulle ja muodostuvat nopeasti pitkiä ketjuja; sekä step-growth (askelkasvu), jossa monomeerit reagoivat toistensa kanssa useita kertoja muodostaen polymeeriketjun. Chain-growth-tyypeissä tyypillisiä esimerkkejä ovat radikaali-, kationi- ja anionipolymerisaatio. Step-growth-tyypeissä polyadditio ja polycondensaatiopolymersaatio ovat keskeisiä; näissä reaktioissa syntyy usein pienmolekyylin poistumista, kuten veden, sivutuotteena.

Säätö ja kontrolli: Kehittyneet living/controlled polymerization -menetelmät mahdollistavat molekyylipainon, jakautumisen ja päätepisteiden hallinnan sekä pienemmän polydispersiteetin. Esimerkkejä näistä ovat RAFT (reversible addition–fragmentation chain transfer), ATRP (atom transfer radical polymerization) ja ROMP (ring-opening metathesis polymerization).

Sovellukset: Polymersaatioiden kautta valmistettuja polymeereja käytetään laajasti muoveissa, elastomeereissä, pinnoitteissa ja biohajoavissa sekä biopohjaisissa materiaaleissa. Tutkimus painottuu sekä uusien monomeerien että entistä parempien kontrollimetodien kehittämiseen.