Polümeriseerimissüsteem

Polümeriseerimissüsteem viitab protsessile, mille käigus väiksemad molekulid, mida nimetatakse monomeerideks, ühendatakse kovalentsete sidemete abil suuremateks molekulideks, mida nimetatakse polümeerideks. See keemiline reaktsioon on polümeeride tootmise aluseks, mis on materjalide klass, mida kasutatakse paljudes rakendustes, alates plastidest ja kiududest kuni ravimite ja biomaterjalideni. Polümeriseerimissüsteemid võivad olla väga erinevad sõltuvalt monomeeride tüübist, soovitud polümeeri omadustest ja reaktsiooni käigus kasutatavast mehhanismist.

Üldiselt jagunevad polümeriseerimissüsteemid kahte peamisse kategooriasse: ahelpolümerisatsioon ja astmelise kasvuga polümerisatsioon. Ahelpolümerisatsioon hõlmab tavaliselt initsiaatorit, mis algatab monomeeri ahela kasvamise. See kasvab kiiresti ja moodustab pikad polümeeriahelad. Vabad radikaalid, katioonid või anioonid võivad toimida initsiaatoritena. Astmelise kasvuga polümerisatsioonis reageerivad monomeerid üksteisega, moodustades esialgu lühemaid ahelaid, mis seejärel pikenevad ja ühinevad, kuni lõpuks moodustub pikk polümeeriahel. See protsess on sageli aeglasem kui ahelpolümerisatsioon.

Lisaks nendele peamistele mehhanismidele on olemas ka mitmeid polümeriseerimissüsteemi variante, sealhulgas kondensatsioonipolümerisatsioon, avaringpolümerisatsioon ja ringi avamis polümerisatsioon. Iga süsteem hõlmab erinevaid monomeere, reaktsioonitingimusi ja initsieerimis- või kasvumehhanisme, mis toob kaasa erinevate struktuuri ja omadustega polümeerid. Polümeriseerimissüsteemi valik mõjutab otseselt lõpliku polümeeri molekulmassi, hargnemise astet, koostist ja füüsikalisi omadusi, nagu tugevus, paindlikkus ja keemiline vastupidavus.