Polümeriseerumisprotsesse

Polümeriseerumisprotsessid on keemilised reaktsioonid, mille käigus väikesed molekulid, mida nimetatakse monomeerideks, ühendatakse kovalentsete sidemetega, et moodustada suuri makromolekule, mida nimetatakse polümeerideks. Need protsessid on polümeermaterialide tootmise aluseks, mida kasutatakse paljudes igapäevastes rakendustes, alates plastidest ja kiududest kuni ravimite ja bioloogiliste materjalideni. Polümerisatsiooni saab klassifitseerida kahte peamisse tüüpi: ahelpolümerisatsioon ja astmelpolümerisatsioon.

Ahelpolümerisatsioonis lisanduvad monomeerid kasvavale polümeerahelale ükshaaval, tavaliselt algatatud vabade radikaalide, katioonide või anioonide abil. See protsess on sageli kiire ja selle tulemuseks on polümeerid, millel on pikk, lineaarne ahelastruktuur. Vinüülmonomeerid, nagu etüleen ja stüreen, polümeriseeruvad tavaliselt ahelmehhanismi kaudu.

Astmelpolümerisatsioonis reageerivad monomeerid, millel on kaks või enam funktsionaalset rühma, omavahel, moodustades dimeere, trimeere ja lõpuks pikemad polümeeriahelad. Iga reaktsioon samm loob uue kovalense sideme ja tavaliselt eraldub väike molekul, näiteks vesi või alkohol. Polüestrid, polüamiidid ja polüuretaanid on astmelpolümerisatsiooni teel moodustatud polümeeride näited.

Polümerisatsiooniprotsesside kontrollimine on materjali omaduste, nagu molekulmassi, hargnemise ja kopolümeeride koostise, kohandamiseks ülioluline. Nende protsesside abil saab toota laia valikut polümeere, millel on spetsiifilised mehaanilised, termilised ja keemilised omadused, mis sobivad erinevateks rakendusteks.