polymerizaci

Polymerizace je chemický proces, při němž malé jednotky zvané monomery spojují do dlouhých molekul nazývaných polymery. Vznik polymeru často mění fyzikální vlastnosti materiálu, například pevnost, teplotu tání a odolnost vůči chemikáliím. Polymerizace se vyskytuje v průmyslu i v přírodě, například v biopolymerních procesech.

Podle mechanismu se dělí na adiční (řetězovou) polymerizaci, při níž monomery spojují své aktivní konce bez vylučování malé molekuly, a kondenzacní (step-growth) polymerizaci, při níž z monomerů odchází malé molekuly (např. voda či methanol). Dále se rozlišuje způsob iniciace: radikální, iontová (kationická, anionická) a koordinovaná polymerizace, v níž katalyzátor určuje strukturu a vlastnosti řetězce.

U adičních polymerizací hraje klíčové role sekvence iniciace, propagace a terminace. U kondenzacních polymerizací bývá rozhodující reaktibilita funkčních skupin. Moderní techniky zahrnují living polymerization (kontrolované řízené) a metody RAFT, ATRP a další, které umožňují řídit délku řetězce a distribuci molekulové hmotnosti.

Vlastnosti polymerů – například molekulová hmotnost a uspořádání řetězců (takticita) – ovlivňují mechanické vlastnosti, teplotu tání a zpracovatelnost. Reakční podmínky, výběr monomerů a katalyzátorů určují i rychlost polymerizace a konečnou strukturu materiálu.

Historie polymerizace sahá do 19. století; průlom nastal v 20. století s vývojem nylonu a dalších syntetických plastů. Polymerizace je základním procesem v chemickém a materiálovém průmyslu a nachází široké uplatnění v plastech, lepidlech, textiliích, pryskyřicích a kompozitech. Ekologické aspekty zahrnují recyklaci a snahu o snížení odpadu a energetické nároky.