Ավելացման և արմատական պոլիմերացման հիմնական տարբերությունն այն է, որ հավելման պոլիմերացումը տեղի է ունենում չհագեցած մոնոմերների ավելացման միջոցով, մինչդեռ ռադիկալների պոլիմերացումը տեղի է ունենում ազատ ռադիկալների ավելացման միջոցով:
Պոլիմերացումը մեծ թվով մոնոմերների միջոցով պոլիմերի արտադրության գործընթաց է: Պոլիմերացման գործընթացների երկու հիմնական տեսակ կա. դրանք են՝ հավելումային պոլիմերացում, կոնդենսացիոն պոլիմերացում։ Արմատական պոլիմերացումը հավելումների պոլիմերացման ձև է:
Ի՞նչ է հավելման պոլիմերացումը:
Սա հավելումային պոլիմերի ձևավորման գործընթաց է չհագեցած մոնոմերների միացման միջոցով: Ավելացման պոլիմերների ամենատարածված ձևը պոլիոլեֆինային պոլիմերներն են: Պոլիոլեֆինի պոլիմերները ձևավորվում են, երբ օլեֆինի մոնոմերները կապվում են միմյանց հետ: Օլեֆինները փոքր չհագեցած միացություններ են, ինչպիսիք են ալկենը: Հետևաբար, երբ այս օլեֆինները ենթարկվում են պոլիմերացման, այդ մոնոմերների չհագեցած կապերը վերածվում են հագեցած կապերի։ Այնուամենայնիվ, ավելացման պոլիմերացման մոնոմերը կարող է լինել ռադիկալ, կատիոն կամ անիոն:
Նկար 1. Պոլիպրոպիլենի սխեմատիկ կառուցվածքը, որը պոլիոլեֆինային պոլիմեր է
Ավելացման պոլիմերների սինթեզ
Ավելացման պոլիմերացման երեք հիմնական ձև կա. Յուրաքանչյուր պոլիմերացում սկսվում է որոշակի նախաձեռնողով, ինչը հանգեցնում է պոլիմերացման գործընթացին:
- Արմատական պոլիմերացումը ներառում է մոնոմերների պոլիմերացում ռադիկալի առկայության դեպքում, որը կարող է հարձակվել մոնոմերի վրա՝ ածխածնային ռադիկալ ստեղծելու համար:
- Կատիոնային պոլիմերացման գործընթացի նախաձեռնողը թթուն է, որը կարող է ստեղծել կարբոկատիոն
- Անիոնային պոլիմերացման գործընթացի նախաձեռնողը նուկլեոֆիլ է, որը կարող է ստեղծել կարբանիոն
Ավելացման պոլիմերների որոշ օրինակներ հետևյալն են.
- LDPE (ցածր խտության պոլիէթիլեն)
- HDPE (բարձր խտության պոլիէթիլեն)
- PVC (պոլիվինիլքլորիդ)
- Պոլիպրոպիլեն
- Պոլիստիրոլ
Ի՞նչ է արմատական պոլիմերացումը:
Սա պոլիմերային նյութի ձևավորման գործընթաց է ազատ ռադիկալների ավելացման միջոցով:Ռադիկալների ձևավորումը կարող է տեղի ունենալ մի քանի ձևով. Այնուամենայնիվ, այն հաճախ ներառում է ռադիկալ ձևավորող նախաձեռնող մոլեկուլ: Պոլիմերային շղթա ձևավորվում է ոչ ռադիկալ մոնոմերների հետ արտադրվող ռադիկալի ավելացումից:
Նկար 2. Նիտրօքսիդի միջնորդավորված ազատ ռադիկալների պոլիմերացում PVC-ի համար
Ռադիկալ պոլիմերացման գործընթացում կա երեք հիմնական քայլ.
- Նախաձեռնում
- Բազմացում
- Դադարեցում
Սկսման քայլը ստեղծում է ռեակտիվ կետ: Դա այն կետն է, որտեղից առաջանում է պոլիմերային շղթան։ Երկրորդ քայլը տարածման քայլն է, որի ժամանակ պոլիմերն իր ժամանակը ծախսում է պոլիմերային շղթայի աճեցման վրա: Ավարտման փուլում պոլիմերային շղթայի աճը դադարում է:Դա կարող է տեղի ունենալ մի քանի ձևով.
- Երկու աճող պոլիմերային շղթաների ծայրերի համակցություն
- Պոլիմերային շղթայի աճող ծայրի համակցություն նախաձեռնիչով
- Ռադիկալ անհամաչափություն (ջրածնի ատոմի հեռացում, չհագեցած խմբի ձևավորում)
Որո՞նք են նմանությունները միացման և արմատական պոլիմերացման միջև:
- Երկուսն էլ ավելացման պոլիմերացման գործընթացի ձևեր են
- Երկու պոլիմերացումներն էլ ներառում են երեք քայլ՝ պոլիմերային շղթայի աճի մեկնարկ, տարածում և դադարեցում:
Ո՞րն է տարբերությունը միացման և արմատական պոլիմերացման միջև:
Ավելացում ընդդեմ արմատական պոլիմերացման |
|
| Ավելացման պոլիմերացումը չհագեցած մոնոմերների միացման միջոցով հավելումային պոլիմեր ձևավորելու գործընթացն է: | Ռադիկալ պոլիմերացումը պոլիմերային նյութի ձևավորման գործընթացն է ազատ ռադիկալների ավելացման միջոցով: |
| Օգտագործված մոնոմերների բնույթը | |
| Օլեֆիններ կամ չհագեցած միացություններ սովորաբար կրկնակի կապով | Ազատ ռադիկալներ, որոնք ունեն չզույգված էլեկտրոններ |
| Կապում մոնոմերներում | |
| Կրկնակի կապերը մոնոմերներում դառնում են հագեցած պոլիմերացման ավարտից հետո | Չզույգված էլեկտրոնները ռադիկալներում զուգակցվում են պոլիմերացման ավարտից հետո |
| Մոնոմերների ռեակտիվություն | |
| Մոնոմերները ենթարկվում են հավելման պոլիմերացման, երբ կրկնակի կապը վերածվում է մեկ կապի | Մոնոմերները ենթարկվում են արմատական պոլիմերացման ազատ ռադիկալների բարձր ռեակտիվության պատճառով: |
Ամփոփում – Հավելում ընդդեմ արմատական պոլիմերացման
Ավելացումը և արմատական պոլիմերացումը երկու տարածված պոլիմերացման տեխնիկա են: Արմատական պոլիմերացումը հավելումների պոլիմերացման ձև է: Հավելման և արմատական պոլիմերացման հիմնական տարբերությունն այն է, որ հավելման պոլիմերացումը տեղի է ունենում չհագեցած մոնոմերների ավելացման միջոցով, մինչդեռ ռադիկալ պոլիմերացումը տեղի է ունենում ազատ ռադիկալների ավելացման միջոցով:
