Różnica między addycją a radykalną polimeryzacją

The kluczowa różnica między addycją a rodnikową polimeryzacją jest to, że polimeryzacja addycyjna zachodzi przez dodanie nienasyconych monomerów, podczas gdy polimeryzacja rodnikowa zachodzi przez dodanie wolnych rodników.

Polimeryzacja to proces wytwarzania polimeru przy użyciu dużej liczby monomerów. Istnieją dwa główne typy procesów polimeryzacji; są to: polimeryzacja addycyjna, polimeryzacja kondensacyjna. Polimeryzacja rodnikowa jest formą polimeryzacji addycyjnej.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest polimeryzacja dodatkowa 
3. Co to jest radykalna polimeryzacja
4. Podobieństwa między addycją a radykalną polimeryzacją
5. Porównanie obok siebie - Dodawanie vs radykalna polimeryzacja w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest polimeryzacja dodatkowa?

Jest to proces tworzenia polimeru addycyjnego poprzez łączenie nienasyconych monomerów. Najczęstszą postacią polimerów addycyjnych są polimery poliolefinowe. Polimery poliolefinowe powstają, gdy monomery olefinowe łączą się ze sobą. Olefiny to małe nienasycone związki, takie jak alken. Dlatego gdy te olefiny ulegają polimeryzacji, wiązania nienasycone tych monomerów przekształcają się w wiązania nasycone. Jednak monomerem polimeryzacji addycyjnej może być rodnik, kation lub anion.

Rycina 1: Schematyczna struktura polipropylenu, który jest polimerem poliolefinowym

Synteza polimerów addycyjnych:

Istnieją trzy główne formy polimeryzacji addycyjnej. Każda polimeryzacja rozpoczyna się od konkretnego inicjatora, co prowadzi do procesu polimeryzacji.

1. Radykalna polimeryzacja obejmuje polimeryzację monomerów w obecności rodnika, który może zaatakować monomer, tworząc rodnik węglowy.
2. Inicjatorem procesu polimeryzacji kationowej jest kwas, który może tworzyć karbokokację
3. Inicjatorem anionowego procesu polimeryzacji jest nukleofil, który może tworzyć karbanion

Niektóre przykłady polimerów addycyjnych są następujące:

• LDPE (polietylen o niskiej gęstości)
• HDPE (polietylen o wysokiej gęstości)
• PCW (polichlorek winylu)
• Polipropylen
• Polistyren

Co to jest radykalna polimeryzacja?

Jest to proces formowania materiału polimerowego przez dodanie wolnych rodników. Tworzenie rodników może zachodzić na kilka sposobów. Często jednak wiąże się z cząsteczką inicjatora tworzącą rodnik. Łańcuch polimerowy powstaje przez dodanie rodnika wytworzonego z nie-rodnikowymi monomerami.

Ryc. 2: Radykalna polimeryzacja za pośrednictwem nitroksydów do PCV

Proces radykalnej polimeryzacji obejmuje trzy główne etapy:

1. Inicjacja
2. Propagacja
3. Zakończenie

Krok inicjacji tworzy punkt reaktywny. Jest to punkt, z którego powstaje łańcuch polimerowy. Drugi etap to etap propagacji, w którym polimer poświęca swój czas na wzrost łańcucha polimeru. Na etapie zakończenia wzrost łańcucha polimeru zatrzymuje się. Może się to zdarzyć na kilka sposobów:

• Połączenie końców dwóch rosnących łańcuchów polimerowych
• Połączenie rosnącego końca łańcucha polimeru z inicjatorem
• Radykalna dysproporcja (usunięcie atomu wodoru, tworząc grupę nienasyconą)

Jakie są podobieństwa między addycją a radykalną polimeryzacją?

• Obie są formami procesu polimeryzacji addycyjnej
• Obie polimeryzacje obejmują trzy etapy: inicjację, propagację i zakończenie wzrostu łańcucha polimeru.

Jaka jest różnica między addycją a radykalną polimeryzacją?

Dodawanie a radykalna polimeryzacja
Polimeryzacja addycyjna to proces tworzenia polimeru addycyjnego poprzez połączenie nienasyconych monomerów.	Radykalna polimeryzacja to proces tworzenia materiału polimerowego przez dodanie wolnych rodników.
Charakter zastosowanych monomerów
Olefiny lub związki nienasycone zwykle mające podwójne wiązanie	Wolne rodniki z niesparowanymi elektronami
Klejenie w monomerach
Wiązania podwójne w monomerach nasycają się po zakończeniu polimeryzacji	Niesparowane elektrony w rodnikach łączą się w pary po zakończeniu polimeryzacji
Reaktywność monomerów
Monomery ulegają polimeryzacji addycyjnej, gdy wiązanie podwójne przekształca się w wiązanie pojedyncze	Monomery ulegają polimeryzacji rodnikowej ze względu na wysoką reaktywność wolnych rodników.

Podsumowanie - Dodawanie a radykalna polimeryzacja

Polimeryzacja addycyjna i rodnikowa to dwie popularne techniki polimeryzacji. Radykalna polimeryzacja jest formą polimeryzacji addycyjnej. Kluczową różnicą między polimeryzacją addycyjną i rodnikową jest to, że polimeryzacja addycyjna zachodzi przez dodanie nienasyconych monomerów, podczas gdy polimeryzacja rodnikowa zachodzi przez dodanie wolnych rodników.

Odniesienie:

1. „Dodatek polimerowy”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 21 marca 2018 r., Dostępna tutaj.
2. „Synteza polimerów addycyjnych”. Chemia LibreTexts, 21 lipca 2016 r., Dostępne tutaj.
3. „Radykalna polimeryzacja”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 kwietnia 2018 r., Dostępna tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Mechanizm polimeryzacji wolnorodnikowej za pośrednictwem nitroksydów w PVC” Autor: Thilini ukwaththage - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia
2. „Polipropylenowa izotaktyczna mini trp” Autor: PakpongICCH444 - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia