polymeerireaktioissa

Polymeerireaktioissa, eli polymeerisaatiossa, pienet molekyylit, joita kutsutaan monomeereiksi, liittyvät toisiinsa muodostaen pitkiä ketjuja, joita kutsutaan polymeereiksi. Tämä prosessi on keskeinen polymeerien, kuten muovien, kuidun ja kumien, valmistuksessa. Polymeerisaatiota on monenlaista, ja ne voidaan jakaa karkeasti kahteen päätyyppiin: ketjupolymerointiin ja porrasreaktiopolymerointiin.

Ketjupolymeroinnissa monomeerit liittyvät toisiinsa yksi kerrallaan polymeeriketjun päähän. Tämä reaktio vaatii yleensä aloitusaineen, joka käynnistää ketjun kasvun. Esimerkkejä ketjupolymeroinnista ovat eteenin polymerointi polyeteeniksi ja styreenin polymerointi polystyreeniksi. Tämä reaktiotyyppi on usein nopea ja tuottaa korkeamolekyylipainoisia polymeerejä.

Porrasreaktiopolymeroinnissa monomeerit reagoivat keskenään muodostaen ensin lyhyitä oligomeerejä, jotka sitten kasvavat pidemmiksi polymeereiksi reagoidessaan keskenään. Jokainen reaktioaskel muodostaa uuden kovalenttisen sidoksen ja tyypillisesti vapauttaa pienen molekyylin, kuten veden. Esimerkkejä porrasreaktiopolymeroinnista ovat polyesterien ja polyamidien valmistus. Tässä reaktiotyypissä koko reaktioseos koostuu eri kokoisista polymeereistä, ja molekyylipaino kasvaa hitaammin.

Polymeerireaktioiden olosuhteet, kuten lämpötila, paine ja katalyytit, vaikuttavat merkittävästi syntyvän polymeerin ominaisuuksiin, kuten sen molekyylipainoon, haarautumiseen ja rakenteeseen. Näiden tekijöiden hallinta on olennaista haluttujen polymeerien valmistuksessa.