kedjepolymerisationen

Kedjepolymerisationen är en metod inom polymerkemi där polymermolekylerna tillväxer genom upprepade tillskott av monomerer till aktiva kedjeändar. Monomerer adderas till varje aktiv kedja och växlingen upphör när kedjorna avbryts av termination eller överföring. Denna mekanism kännetecknas av snabb uppbyggnad av molekylvikten jämfört med stegvisa polymerisationer.

Processen består av tre huvudsteg: initiering, där aktiva kedjeändar genereras; propagering, där monomerer successivt adderas till kedjan; och terminering eller överföring, som avslutar kedjeväxten eller överför den till andra kedjor eller molekyler. I vissa fall kan kedjeändarna förbli aktiva under hela processen, vilket kallas living eller kontrollerad kedjepolymerisation.

Det finns flera mekanismer för kedjepolymerisation: fri-radikal kedjepolymerisation (vanligt för vinylmonomerer som eten och styren), kationisk och anionisk kedjepolymerisation, samt koordinationspolymerisation (till exempel Ziegler–Natta- eller metallocenbaserade system). Kinematiken påverkas av initiator, temperatur och monomerkoncentration. Kedjeväxten ger ofta hög molekylvikt men kan ha bred dispersitet om terminering eller kedjeöverföring är vanligt. Vid living polymerisation kan man däremot styra molekylvikt och kedjeantal noggrant med låga dispersitetsvärden.

Exempel på monomerer är eten som ger polyeten och styren som ger polystyren. Moderna kontrollerade kedjepolymerisationer, såsom ATRP, RAFT och NMP, gör det möjligt att producera polymerer med väl kontrollerad struktur och för olika tillämpningar inom plaster, beläggningar och avancerade material.