polymerisationsmekanismen

Polymerisasjonsmekanismen beskriver de molekylære trinnene som fører til at monomerer kobles sammen og danner polymerkjeder i en polymerisasjonsprosess. Kunnskap om mekanismene gjør det mulig å forutsi molekylvekt, kjedelengde og materialegenskaper. Mekanismene deles vanligvis inn i to hovedkategorier: kjedevekst-polymerisasjon (chain-growth) og trinnvekst-polymerisasjon (step-growth).

I kjedevekst-polymerisasjon skjer veksten av kjeden ved at en aktiv ende (radikal, kationisk, anionisk eller koordinativ) tilføyer repeterte monomerer i rask rekkefølge. Initiatoren setter i gang reaksjonen; i propagasjon tilføyes monomerer til den aktive enden, og veksten fortsetter til terminering eller kjedeoverføring inntreffer. Kjeder kan kontrolleres ved å bruke levende eller kontrollert polymerisasjon, noe som gir bedre kontroll over molekylvekt og dispersjon og muliggjør sekvensk og blokkoppsett.

I trinnvekst-polymerisasjon reagerer alle funksjonelle grupper i forholdsvis små monomerer i en trinnvis prosess. Hovedtyper er kondensasjonspolymerisering (hvor små biprodukter som vann frigjøres) og polyaddisjon (lite eller ingen biprodukter). Høy konvertering er nødvendig for å oppnå høy molekylvekt, siden koblinger skjer mellom alle voksende kjeder. Eksempler er polyestere og polyamider.

Koordinativ polymerisasjon og andre spesialmekanismer bruker metallbaserte katalysatorer (for eksempel Ziegler–Natta eller metallocener) for å styre vekst og stereokemi i olefinpolymerer. Slike mekanismer gir ofte høy kontroll over tacticitet og funksjonalitet og har stor betydning for materialegenskaper og anvendelser innen plast- og materialeindustri.