polymerointimenetelmillä

Polymerointimenetelmillä tarkoitetaan polymeeriyhdisteiden muodostamista monomeereistä reaktiolla, jossa toistuvat yksiköt liittyvät toisiinsa. Eri menetelmät mahdollistavat erilaisten rakenteiden, ominaisuuksien ja prosessointivaihtoehtojen saavuttamisen sekä laboratoriossa että teollisuudessa.

Keskeiset jaottelut ovat ketjupolymerointi (chain-growth) ja polycondensaatiopolymerointi (step-growth). Ketjupolymeroinnissa kasvua tapahtuu, kun aktiivinen keskus lisää monomeeriyksiköitä ilman merkittävää pienmolekyylien menetystä. Tämä ryhmä sisältää radikaalisen, kationisen, anionisen sekä koordinaatio-polymeroinnin. Ketjupolymerointi voidaan toteuttaa bulk-, liuotin-, emulsion- tai suspensio-olosuhteissa sekä kaasupolymeroinnissa.

Polycondensaatiopolymeroinnissa monomeerit yhdistyvät muodostaen kytkettäviä siteitä ja poistaen tavallisesti pienmolekyylin, kuten veden. Tämä johtaa pitkien polymeeriketjujen muodostumiseen. Esimerkkejä ovat polyesterit ja polyamidit; polyuretaanien valmistuminen voidaan luonnehtia polyadditioprosessiksi, jolloin pienmolekyylin poistoa ei välttämättä tapahdu.

Rakenteellisesti polymerointimenetelmillä voidaan saavuttaa erilaisia polymeereja: homopolliproteiinit? (korjauksena: homopolymereita), kopolymeerit, blokki-polymeerit ja graft-polymeerit sekä verkosto- (thermoset) polymeerit. Elävä tai ohjattu (living/controlled) polymerointi mahdollistaa ennustettavan molekyylipainon ja tarkemman rakenteen hallinnan.

Sovellukset ja huomioitavat näkökohdat: polymeroituneet materiaalit kattavat muoviteollisuuden, langat ja kuidut, pinnoitteet sekä biomateriaaleja. Lisäksi prosesseissa on huomioitava monomeerien jäämät, reaktionkatalyytien jäännökset sekä ympäristövaikutukset ja turvallisuus.