Polymerisering er prosessen med å bli med et stort antall små molekyler for å lage svært store molekyler. Monomerer er byggesteinene av polymerer. Basert på karakteren av den kjemiske reaksjonen som er involvert i dannelsen av en polymer, er det to typer polymerisasjonsreaksjoner: addisjonspolymerisering og kondensasjonspolymerisering. Tilleggspolymerisering produserer tilleggspolymerer ved tilsetning av olefiniske monomerer uten dannelse av et biprodukt. I motsetning, kondensasjonspolymerisering produserer kondensasjonspolymerer gjennom den intermolekylære kondensering av to forskjellige monomerer med dannelse av små molekyler som HCI, vann, ammoniakk etc. som biprodukter. Dette er hovedforskjellen mellom addisjonspolymerisering og kondensasjonspolymerisering. I tillegg til denne hovedforskjellen er det mange flere forskjeller mellom disse to polymeriseringsreaksjonene.
Denne artikkelen diskuterer,
1. Hva er tilleggspolymerisering?
- Prosess, egenskaper, type polymerer produsert, eksempler
2. Hva er kondensasjonspolymerisering?
- Prosess, egenskaper, type polymerer produsert, eksempler
3. Hva er forskjellen mellom tilleggspolymerisering og kondensasjonspolymerisering?
Tilleggspolymerisasjon er tilsetningen av en monomer til en annen monomer til dannelse av langkjedede polymerer. Denne prosessen produserer ikke noen biprodukter. Derfor vil molekylvekten av polymeren være et integrert flertall av monomerens molekylvekt. Monomerer involvert i disse reaksjonene må være umettede (dobbelt eller trippel bindinger må være tilstede). Under reaksjonen åpner umettede bindinger opp og danner kovalente bindinger med tilstøtende monomere molekyler for å danne polymerer med lang kjede. Det er tre typer mekanismer i tillegg polymerisering, nemlig; friradikal mekanisme, ionisk mekanisme, koordineringsmekanisme. Polymerer fremstilt ved addisjonspolymerisasjonsprosessen kalles addisjonspolymerer. Eksempler på addisjonspolymerer innbefatter polyvinylklorid eller PVC, poly (propylen), poly (tetrafluoreten) eller TEFLON osv..
Formasjon av PVC
Kondensasjonspolymerisering er prosessen med intermolekylær kondensering av to forskjellige monomerer for å danne en stor kjede av polymermolekyler. I denne prosessen vil kobling av hver to monomermolekyler resultere i et enkelt molekyl som HCl, ammoniakk, vann etc. som et biprodukt. Derfor vil polymerens molekylvekt være produktet av polymeriseringsgraden og molekylvekten til den gjentatte enheten. Polymerene resulterte på kondensasjonspolymerisering kalles kondensasjonspolymerer. Bakelitt, nylon og polyester er noen vanlige eksempler på kondensasjonspolymerer.
Reaksjonen av 1,4-fenyl-diamin (para-fenylendiamin) og tereftaloylklorid for å fremstille aramid
Tilsetningspolymerisering: Monomer må ha minst en dobbel eller trippelbinding.
Kondensasjonspolymerisering: Monomer må ha minst to like eller forskjellige funksjonelle grupper.
Tilsetningspolymerisering: Tilsetning av monomer resulterer i en polymer.
Kondensasjonspolymerisering: Monomerer kondenserer for å gi en polymer.
Tilsetningspolymerisering: Denne polymerisasjonen produserer ikke noen biprodukter.
Kondensasjonspolymerisering: Denne polymerisasjonen resulterer i biprodukter som vann, HCl, CH3OH, NH3, etc.
Tilsetningspolymerisering: Molekylvekten av den resulterende polymer er et integrert flertall av monomerens molekylvekt.
Kondensasjonspolymerisering: Molekylvekten til den resulterende polymer er ikke et integrert flertall av monomerens molekylvekt.
Tilsetningspolymerisering: Reaksjonen resulterer samtidig i høymolekylære polymerer.
Kondensasjonspolymerisering: Polymerens molekylvekt øker jevnt med reaksjonen.
Tilsetningspolymerisering: Langere reaksjonstid resulterer i høyere utbytter, men har en liten effekt på polymerens molekylvekt.
Kondensasjonspolymerisering: Lengre reaksjonstider er avgjørende for å oppnå høyere molekylvekt av polymerer.
Tilsetningspolymerisering: Tilsetningspolymerisering gir termoplast.
Kondensasjonspolymerisering: Kondensasjonspolymerisering produserer termosetter.
Tilsetningspolymerisering: Tilsetningspolymerisering resulterer i homokjede polymerer.
Kondensasjonspolymerisering: Kondensasjonspolymerisering resulterer i heterokjede polymerer.
Tilsetningspolymerisering: Polyetylen, PVC, etc.
Kondensasjonspolymerisering: Bakelitt, nylon, polyester, etc.
Tilsetningspolymerisering: Radikale initiatorer, Lewis-syre eller baser er katalysatorer i denne prosess.
Kondensasjonspolymerisering: Mineralsyrer og baser er katalysatorer i denne prosessen.
referanser:
Gopalan, R., Venkappayya, D., & Nagarajan, S. (2010). Lærebok for ingeniørkemi (4. ed.). New Delhi: Vikas Publishing House Pvt. Oon, H. L., Ang, E.J., & Khoo, L.E. (2007). Kjemisk uttrykk: En forespørselstilgang. Singapore: EPB Panpac Education. Sharma, B. K. (1991). Industriell kjemi. Krishna Prakashan Media. Sureshkumar, M. V., & Anilkumar, P. (n.d.). Ingeniørkemi-I (Anna Universitet). Vikas Publishing House. Bilde Courtesy: "Kelvar reaksjon" Den opprinnelige opplasteren var LukeSurl på English Wikipedia - Overført fra en.wikipedia til Commons. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia"PVC-polymerisering-2D" (Public Domain) via Commons Wikimedia