polymeerisatie

Polymeerisatie is het chemische proces waarbij monomeren worden samengevoegd tot lange moleculaire ketens die polymers worden genoemd. De twee belangrijkste categorieën zijn additiepolymerisatie (ketenvorming zonder afsplitsing van moleculen) en condensatiepolymerisatie (stapgroei, waarbij vaak een klein molecuul vrijkomt).

Bij additiepolymerisatie voegt elke reactie monomeren direct aan elkaar toe. De processtappen bestaan uit initiatie, propagatie en terminatie. Voorbeelden zijn de radicale polymerisatie van ethyleen tot polyethyleen of styreen tot polystyreen. Initiatoren zoals peroxiden of metalencomplexen kunnen het proces starten; bij sommige systemen is een living of gecontroleerde polymerisatie mogelijk, waardoor actieve ketenen aan het eind van de keten blijven bestaan.

Bij condensatiepolymerisatie reageren twee functionele groepen van verschillende monomeren en ontstaat daarbij een klein vrijkomend molecuul, zoals water. Dit type polymerisatie leidt tot polyesters en polyamiden (nylons). Het proces verloopt vaak stapgewijs en vereist geschikte functionele groepen en temperatuur.

Overige methoden en procesomstandigheden: polymerisaties kunnen plaatsvinden in bulk, oplossing, emulsie of suspensie. De temperatuur, druk, solvent en katalysator beïnvloeden snelheid, omzetting en het uiteindelijke moleculaire gewicht en de structuur (lineair, vertakt, crosslinked). Gecontroleerde of living polymerisatie-methoden, zoals RAFT en ATRP, maken precieze eindgroepen en monomeerverhoudingen mogelijk.

Eigenschappen en toepassingen: de hoogte vanhet moleculaire gewicht, de mate van vertakking en kristalliniteit bepalen trek- en slagvastheid, smeltpunt en rheologie. Polymerisatie is de basis voor plastics, textiel, verpakkingen, kabelisolatie en medische materialen. Milieuaspecten richten zich op recycling, hergebruik en afbraak van polymeren.