Klíčový rozdíl mezi adiční a radikálovou polymerací je v tom, že k adiční polymeraci dochází přidáním nenasycených monomerů, zatímco k radikálové polymeraci dochází prostřednictvím přidání volných radikálů.
Polymerizace je proces výroby polymeru za použití velkého množství monomerů. Existují dva hlavní typy polymeračních procesů; jsou to adiční polymerace, kondenzační polymerace. Radikálová polymerace je formou adiční polymerace.
Co je adiční polymerace?
Jde o proces tvorby adičního polymeru spojením nenasycených monomerů. Nejběžnější formou adičních polymerů jsou polyolefinové polymery. Polyolefinové polymery vznikají, když se olefinové monomery navzájem spojují. Olefiny jsou malé nenasycené sloučeniny, jako je alken. Proto, když tyto olefiny podléhají polymeraci, nenasycené vazby těchto monomerů se přemění na nasycené vazby. Monomer adiční polymerace však může být radikál, kation nebo anion.
Obrázek 1: Schématická struktura polypropylenu, což je polyolefinový polymer
Syntéza adičních polymerů:
Existují tři hlavní formy adiční polymerace. Každá polymerace začíná konkrétním iniciátorem, který vede k procesu polymerace.
- Radikální polymerace zahrnuje polymeraci monomerů v přítomnosti radikálu, který může napadnout monomer a vytvořit uhlíkový radikál.
- Iniciátorem procesu kationtové polymerace je kyselina, která může vytvořit karbokation
- Iniciátorem procesu aniontové polymerace je nukleofil, který dokáže vytvořit karbanion
Některé příklady adičních polymerů jsou následující:
- LDPE (nízkohustotní polyethylen)
- HDPE (vysokohustotní polyethylen)
- PVC (polyvinylchlorid)
- Polypropylen
- Polystyren
Co je radikálová polymerizace?
Jde o proces tvorby polymerního materiálu přidáním volných radikálů. Ke vzniku radikálů může dojít několika způsoby. Často však zahrnuje molekulu iniciátoru tvořící radikál. Polymerní řetězec se vytvoří přidáním radikálu vytvořeného s neradikálovými monomery.
Obrázek 2: Nitroxidem zprostředkovaná polymerace volných radikálů pro PVC
Proces radikálové polymerace zahrnuje tři hlavní kroky:
- Zahájení
- Propagace
- Ukončení
Krok iniciace vytváří reaktivní bod. Je to místo, odkud se tvoří polymerní řetězec. Druhým krokem je krok propagace, ve kterém polymer tráví svůj čas růstem polymerního řetězce. V terminačním kroku se růst polymerního řetězce zastaví. To se může stát několika způsoby:
- Kombinace konců dvou rostoucích polymerových řetězců
- Kombinace rostoucího konce polymerního řetězce s iniciátorem
- Radikální disproporcionace (odstranění atomu vodíku, vytvoření nenasycené skupiny)
Jaké jsou podobnosti mezi adicí a radikálovou polymerací?
- Oba jsou formy procesu adiční polymerace
- Obě polymerace zahrnují tři kroky: iniciaci, propagaci a ukončení růstu polymerního řetězce.
Jaký je rozdíl mezi adicí a radikálovou polymerací?
Addice vs. radikálová polymerizace |
|
| Adiční polymerizace je proces tvorby adičního polymeru prostřednictvím spojování nenasycených monomerů. | Radikální polymerace je proces tvorby polymerního materiálu přidáním volných radikálů. |
| Povaha použitých monomerů | |
| Olefiny nebo nenasycené sloučeniny obvykle s dvojnou vazbou | Volné radikály s nepárovými elektrony |
| Vazba v monomerech | |
| Dvojité vazby v monomerech se nasytí po dokončení polymerace | Nepárové elektrony v radikálech se po dokončení polymerace spárují |
| Reaktivita monomerů | |
| Monomery podléhají adiční polymeraci, když se dvojná vazba přemění na jednoduchou | Monomery podléhají radikálové polymeraci kvůli vysoké reaktivitě volných radikálů. |
Shrnutí – Adice vs. radikálová polymerizace
Adice a radikálová polymerace jsou dvě běžné polymerační techniky. Radikálová polymerace je formou adiční polymerace. Klíčový rozdíl mezi adiční a radikálovou polymerací je v tom, že k adiční polymeraci dochází přidáním nenasycených monomerů, zatímco k radikálové polymeraci dochází prostřednictvím přidání volných radikálů.
