additiopolymerointiin

Additiopolymerointi on polymerisaatioprosessi, jossa monomeerit, usein alkeeneja kuten eteen tai styreeni, liittyvät toisiinsa muodostaen pitkän polymeeriketjun ilman, että reaktion aikana syntyy pienmolekyylejä. Tämä erottaa additiopolymeroinnin kondensaatiopolymeroinnista, jossa veden tai muun pienen molekyylin poisto on yleistä.

Mekanismin ydin on ketjumaistinen reaktio, jossa initiation luo reaktiivisen alukkeen, jota seuraa propagaatio—jatkuva monomeerin liittyminen ketjuun. Reaktion lopettaminen pysäyttää ketjun kasvun. Erilaisia additiopolymerointityyppejä ovat radikaalinen, kationinen, anioninen sekä koordinaatio-polymerointi; jokaisella on omat olosuhteensa ja katalysaattorinsa. Esimerkiksi radikaalinen additiopolymerointi on yleistä monomeereillä, joita käynnistetään peroksidilaukaisijoilla tai muilla radikaaleja tuottavilla aloittimilla. Kationinen ja anioninen polimerointi vaativat sopivia katalyyttejä sekä tarkkoja lämpötilan ja reaktiokoostumusten kontrollia.

Living-polymerointi-tekniikat, kuten RAFT, ATRP ja NMP, mahdollistavat kontrolloidun polymeroinnin, jossa ketjujen pituus ja koostumus määritellään alusta loppuun saakka ilman merkittävää ketjun katkeamista.

Käytännössä prosessit voivat toteutua bulk-, liuos- tai emulsiopolymeroinnissa; valinta vaikuttaa lopullisen polymeerin ominaisuuksiin sekä prosessin talouteen. Stereokemiallisella järjestäytymisellä on myös vaikutusta mekaanisiin ja lämpöominaisuuksiin; isotaktinen, syndiotaktinen ja ataktinen rakenne ovat keskeisiä.

Sovellukset kattavat yleiset muovit kuten polyeteenit, polypropeenit, polystyreeni ja polyvinyylikloridi sekä monien muiden polymeerien valmistuksen teollisuudessa. Additiopolymerointi muodostaa monien modernien muovien perustan.