Rozdiel medzi adíciou a radikálnou polymerizáciou

kľúčový rozdiel medzi adíciou a radikálovou polymerizáciou je to, že adičná polymerizácia nastáva pridaním nenasýtených monomérov, zatiaľ čo radikálna polymerizácia nastáva pridaním voľných radikálov.

Polymerizácia je proces výroby polyméru s použitím veľkého počtu monomérov. Existujú dva hlavné typy polymerizačných procesov; sú to adičné polymerizácie, kondenzačné polymerizácie. Radikálna polymerizácia je formou adičnej polymerizácie.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je adičná polymerizácia 
3. Čo je radikálna polymerizácia
4. Podobnosti medzi adíciou a radikálnou polymerizáciou
5. Porovnanie vedľa seba - sčítanie verzus radikálna polymerizácia v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je adičná polymerizácia?

Je to proces tvorby adičného polyméru prostredníctvom spojenia nenasýtených monomérov. Najbežnejšou formou adičných polymérov sú polyolefínové polyméry. Polyolefínové polyméry sa tvoria, keď sa olefínové monoméry navzájom spájajú. Olefíny sú malé nenasýtené zlúčeniny, ako je alkén. Preto, keď tieto olefíny podliehajú polymerizácii, nenasýtené väzby týchto monomérov sa premenia na nasýtené väzby. Monomér adičnej polymerizácie však môže byť radikál, katión alebo anión.

Obrázok 1: Schematická štruktúra polypropylénu, ktorým je polyolefínový polymér

Syntéza adičných polymérov:

Existujú tri hlavné formy adičnej polymerizácie. Každá polymerizácia začína konkrétnym iniciátorom, čo vedie k polymerizačnému procesu.

1. Radikálna polymerizácia zahŕňa polymerizáciu monomérov v prítomnosti radikálu, ktorý môže atakovať monomér za vzniku uhlíkového radikálu.
2. Iniciátorom katiónového polymerizačného procesu je kyselina, ktorá môže spôsobiť karbokáciu
3. Iniciátorom aniónového polymerizačného procesu je nukleofil, ktorý môže vytvoriť karbanión

Niektoré príklady adičných polymérov sú nasledujúce:

• LDPE (polyetylén s nízkou hustotou)
• HDPE (polyetylén s vysokou hustotou)
• PVC (polyvinylchlorid)
• polypropylén
• polystyrén

Čo je radikálna polymerizácia?

Je to proces vytvárania polymérneho materiálu pridaním voľných radikálov. Tvorba radikálov sa môže vyskytnúť niekoľkými spôsobmi. Často však zahŕňa iniciačnú molekulu tvoriacu radikál. Polymérny reťazec sa tvorí pridaním zvyšku vytvoreného s neradikálnymi monomérmi.

Obrázok 2: Radikálna polymerizácia pre PVC sprostredkovaná oxidom dusnatým

Do procesu radikálnej polymerizácie sú zapojené tri hlavné kroky:

1. začatia
2. rozmnožovanie
3. ukončenie

Krok iniciácie vytvára reaktívny bod. Je to bod, z ktorého sa vytvára polymérny reťazec. Druhým krokom je propagačný krok, v ktorom polymér trávi svoj čas pestovaním polymérneho reťazca. V kroku ukončenia sa rast polymérneho reťazca zastaví. Môže sa to stať niekoľkými spôsobmi:

• Kombinácia koncov dvoch rastúcich polymérnych reťazcov
• Kombinácia rastúceho konca polymérneho reťazca s iniciátorom
• Radikálna disproporcionácia (odstránenie atómu vodíka, vytvorenie nenasýtenej skupiny)

Aké sú podobnosti medzi adíciou a radikálnou polymerizáciou?

• Obidve sú formami adičného polymerizačného procesu
• Obidve polymerizácie zahŕňajú tri kroky: iniciácia, množenie a ukončenie rastu polymérneho reťazca.

Aký je rozdiel medzi adíciou a radikálnou polymerizáciou?

Sčítanie verzus radikálna polymerizácia
Adičná polymerizácia je proces tvorby adičného polyméru prostredníctvom spojenia nenasýtených monomérov.	Radikálna polymerizácia je proces vytvárania polymérneho materiálu pridaním voľných radikálov.
Povaha použitých monomérov
Olefíny alebo nenasýtené zlúčeniny majú zvyčajne dvojitú väzbu	Voľné radikály s nepárovými elektrónmi
Lepenie v monoméroch
Po dokončení polymerizácie sa dvojité väzby v monoméroch nasýtia	Nespárované elektróny v radikáloch sa po dokončení polymerizácie spárujú
Reaktivita monomérov
Monoméry podliehajú adičnej polymerizácii, keď sa dvojitá väzba premení na jednoduchú väzbu	Monoméry podliehajú radikálovej polymerizácii kvôli vysokej reaktivite voľných radikálov.

Zhrnutie - Sčítanie verzus radikálna polymerizácia

Adícia a radikálna polymerizácia sú dve bežné polymerizačné techniky. Radikálna polymerizácia je formou adičnej polymerizácie. Kľúčový rozdiel medzi adíciou a radikálovou polymerizáciou je v tom, že k adičnej polymerizácii dochádza pridaním nenasýtených monomérov, zatiaľ čo radikálna polymerizácia nastáva pridaním voľných radikálov..

referencie:

1. „Adičný polymér“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 21. marca 2018, k dispozícii tu.
2. „Syntéza adičných polymérov.“ Chemistry LibreTexts, 21. júla 2016, k dispozícii tu.
3. „Radikálna polymerizácia“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3. apríla 2018, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Mechanizmus polymerizácie voľných radikálov sprostredkovanej nitroxidom pre PVC“ Autor: Thilini ukwaththage - Vlastné dielo (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Polypropylén izotaktický mini trp“ Autor: PakpongICCH444 - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia