Polümeriseerimise

Polümeriseerimine on keemiline protsess, mille käigus monomeeridest sünteesitakse suuremahulised polümeerid. Polümeerid on makromolekulid, mis koosnevad korduvatest monomeeriühikutest ning nende omadused—nt termiline stabiilsus, tihedus ja kõvadus—iseäranis sõltuvad monomeeride tüübist ning ahelate järjestusest.

Polümeriseerimise peamised liigid jagunevad lisandumineks (ahelapõhine polümeriseerimine) ja samm-põhiseks kondenseerumiseks. Lisandumisel reageerivad monomeerid järjest aktiveeritud keskuse juurde ja ahel kasvab järk-järgult ilma kõrvalproduktideta; see annab tavaliselt kõrge molekulmassiga polümeerid ja võib toimuda kiiresti. Samm-põhises kondenseerumises reageerivad kaks monomeeri funktsionaalsegiga, moodustub polümeer ning eralduvad väikesed kõrvalproduktid (nt vesi, alkoholid); molekulaarmass kasvab aeglasemalt ja sõltub stoichiomeetriast.

Kõige tuntumad näited on lisandumise polümeriseerimine: etüleenist polüetüleen (PE), vinüülbenseenist polüstüreen (PS) ja vinüülkloriidist polивinüülkloriid (PVC). Samm-põhine kondenseerumine hõlmab näiteks polüesteride ja polüamida moodustamist, kus reaktsioonitehnika ja reaktiivide valik määravad lõpp-produkti omadused.

Polümeerid võivad olla isotakti, syndiosi või ataktiitsed sõltuvalt ahelate paigutusest. Protsessi kontrollib algatus, kasv, lõppemine, monomeeri kontsentratsioon ja temperatuur. Polümeriseerimine on oluliseks aluseks plastide, kiudude, sideainete ja biomaterjalide tootmisel, ning selle uurimine hõlmab keemilist pidevust, termodünaamika ja kineetika valdkondi. Ajalugu hõlmab Staudingeri ja Carothersi töid, mis aitasid mõista polümeeride struktuuri ja sünteesi mehhanisme.