polymerisatiereactie

Een polymerisatiereactie is een chemische reactie waarbij meerdere kopende monomeren zich voegen tot een lange macromolecule, een polymeer. Bij dit proces ontstaan vaak polymeerketens met eigenschappen die afhangen van de gebruikte monomeren en van het type polymerisatie. Polymerisaties kunnen worden onderverdeeld in hoofdtypen, zoals additiepolymerisatie (ook wel ketengroei-polymerisatie) en condensatiepolymerisatie (ook wel stapgroei-polymerisatie).

Bij additiepolymerisatie reageren monomeren met onverzadigde bindingen of ringopening en worden er geen kleine bijproducten gevormd. Initiatie leidt tot een actieve ketenpunt, gevolgd door propagatie waarbij steeds meer monomeren worden toegevoegd, en uiteindelijk terminatie. Voorbeelden zijn de polymerisatie van ethyleen tot polyethyleen, styreen tot polystyreen en vinylchloride tot PVC. De procesparameters, zoals initiatorconcentratie, temperatuur en aanwezigheid van chain transfer agents, bepalen de snelheid en het molecuulgewicht van het eindproduct.

Condensatiepolymerisatie verloopt via reacties tussen moleculen met vorming van een klein bijproduct (bijv. water, methanol). Di- en polyfunctionele monomeren reageren stap voor stap tot lange ketens, waardoor polyesters, polyamides en polyurethanen ontstaan. Voorbeelden zijn PET (polyethyleentereftalaat) en nylon. De mate van polycondensatie hangt af van de stoichiometrie van de reactanten en de verwijdering van het bijproduct tijdens de reactie.

Beide typen polymerisatie worden toegepast in kunststoffen en vezels, met variaties in gewicht, kristalliniteit en mechanische eigenschappen. Recyclability en milieukosten zijn belangrijke overwegingen bij de selectie van polymerisatietechnieken.