Chain-growth polymerization
-
Chain-growth polymerization
- Метод полимеризации, где мономеры добавляются к активному центру растущей полимерной цепи по одному.
- Активные центры ограничены, что определяет ключевые характеристики метода.
-
Этапы реакции
- Инициация: образование активного центра из инициатора.
- Прорастание: активный центр реагирует с мономером, образуя полимер.
- Терминация: деактивация активного центра, приводящая к образованию мертвого полимера.
-
Классификация полимеров
- Полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, полиакрилонитрил, поливинилацетат.
- Полимеры могут быть получены различными методами, включая радикальную, ионную и координационную полимеризацию.
-
Радикальная полимеризация
- Активные центры — радикалы.
- Инициация: нагрев, окисление, ультрафиолетовое излучение, электролиз, соикация, плазма.
- Примеры: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, полиакрилонитрил, поливинилацетат, стирол-бутадиеновый каучук, нитриловый каучук, неопрен.
-
Ионная полимеризация
- Активные центры — ионы или ионные пары.
- Примеры: бутил каучук, полиизобутилен, полифенилен, полиоксиметилен, полисилоксан, полиэтилен оксид, полиэтилен высокой плотности, изотактический полипропилен, бутадиеновый каучук.
-
Координационная полимеризация
- Активные центры — переходные металлы.
- Примеры: нонил каучук, полиизобутилен, полифенилен, полиоксиметилен, полисилоксан, полиэтилен оксид, полиэтилен высокой плотности, изотактический полипропилен, бутадиеновый каучук.
- Контроль молекулярной массы и полидисперсности.
- Возможность разделения рацемической смеси на энантиомеры.
-
Living polymerization
- Описана Майклом Шварцем в 1956 году
- Отсутствие передачи и прекращения цепи
- Мономер расходуется, но цепь остается активной
- Возможность продолжения при добавлении нового мономера
-
Ring-opening polymerization
- Полимеризация циклического мономера с образованием ациклической единицы
- Проводится в мягких условиях, меньше побочных продуктов
- Легко получить высокомолекулярный полимер
- Примеры: полипропениленоксид, политетрагидрофуран, полиэпихлоргидрин, полиоксиметилен, поликапролактам, полисилоксан
-
Reversible-deactivation polymerization
- Цепная полимеризация с обратимой деактивацией носителей цепи
- Пример: групповая передача полимеризации
-
Сравнение с step-growth polymerization
- Классификация полимеров по методу полимеризации
- Цепная полимеризация включает инициацию и распространение
- Step-growth полимеризация включает только один тип шага
- Цепная полимеризация: быстрое увеличение размера макромолекулы, прекращение роста при исчерпании мономера
- Step-growth полимеризация: мономер быстро расходуется на димеры и олигомеры, степень полимеризации увеличивается постепенно
-
Типы полимеров
- Цепная полимеризация: обычно добавление полимеров, примеры: поликапролактам, политетрагидрофуран
- Step-growth полимеризация: обычно конденсация полимеров, примеры: полиамиды, поликарбонаты, полимеры
-
Применение
- Цепная полимеризация используется в электронных устройствах, пищевой упаковке, катализаторах, медицинских материалах
- Примеры: полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен
- Конъюгированная полимеризация позволяет синтезировать сложные структуры, включая блок-сополимеры
- Применение: очистка воды, биомедицинские устройства, сенсоры