Різниця між добавкою та радикальною полімеризацією

The ключова різниця між додаванням і радикальною полімеризацією є те, що добавка полімеризації відбувається шляхом додавання ненасичених мономерів, тоді як радикальна полімеризація відбувається шляхом додавання вільних радикалів.

Полімеризація - це процес отримання полімеру з використанням великої кількості мономерів. Існує два основних типи процесів полімеризації; вони є додатковою полімеризацією, конденсаційною полімеризацією. Радикальна полімеризація є формою додаткової полімеризації.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке добавна полімеризація 
3. Що таке радикальна полімеризація
4. Подібність між добавкою та радикальною полімеризацією
5. Порівняльне порівняння - додавання проти радикальної полімеризації в табличній формі
6. Підсумок

Що таке добавна полімеризація?

Це процес утворення полімеру для додавання через зв'язування ненасичених мономерів. Найпоширеніша форма полімерів приєднання - поліолефінові полімери. Поліолефінові полімери утворюються, коли олефінові мономери зв'язуються між собою. Олефіни - це невеликі ненасичені сполуки, такі як алкен. Тому, коли ці олефіни піддаються полімеризації, ненасичені зв'язки цих мономерів перетворюються на насичені зв'язки. Однак мономером додаткової полімеризації може бути радикал, катіон або аніон.

Рисунок 1: Схематична структура поліпропілену, який є поліолефіновим полімером

Синтез полімерів додавання:

Існує три основні форми полімеризації приєднання. Кожна полімеризація ініціюється певним ініціатором, що призводить до процесу полімеризації.

1. Радикальна полімеризація передбачає полімеризацію мономерів у присутності радикала, який може атакувати мономер, щоб утворити вуглецевий радикал.
2. Ініціатор процесу катіонної полімеризації - це кислота, яка може зробити карбокацинацію
3. Ініціатор процесу аніонної полімеризації - це нуклеофіл, який може зробити карбаніон

Деякі приклади для додавання полімерів наступні:

• LDPE (поліетилен низької щільності)
• HDPE (поліетилен високої щільності)
• ПВХ (полівінілхлорид)
• Поліпропілен
• Полістирол

Що таке радикальна полімеризація?

Це процес утворення полімерного матеріалу за рахунок додавання вільних радикалів. Утворення радикалів може відбуватися декількома способами. Однак він часто включає молекулу ініціатора, що утворює радикал. Полімерна ланцюг утворюється шляхом додавання радикала, що утворюється з нерадикальними мономерами.

Малюнок 2: Вільна радикальна полімеризація, що опосередкована азотом, для ПВХ

У процесі радикальної полімеризації є три основні етапи:

1. Посвячення
2. Розмноження
3. Припинення

Крок ініціації створює реакційну точку. Це точка, з якої утворюється полімерний ланцюг. Другий крок - етап поширення, на якому полімер витрачає свій час на вирощування полімерного ланцюга. На етапі припинення зростання полімерного ланцюга припиняється. Це може статися кількома способами:

• Поєднання кінців двох зростаючих полімерних ланцюгів
• Поєднання зростаючого кінця полімерного ланцюга з ініціатором
• Радикальна диспропорція (видалення атома водню, утворення ненасиченої групи)

Які подібності між добавкою та радикальною полімеризацією?

• Обидва є формами полімеризації приєднання
• Обидві полімеризації передбачають три етапи: ініціювання, поширення та припинення росту полімерних ланцюгів.

У чому різниця між добавкою та радикальною полімеризацією?

Доповнення до радикальної полімеризації
Аддиційна полімеризація - це процес утворення полімеру, що додає, шляхом з'єднання ненасичених мономерів.	Радикальна полімеризація - це процес утворення полімерного матеріалу за рахунок додавання вільних радикалів.
Природа використовуваних мономерів
Олефіни або ненасичені сполуки зазвичай мають подвійний зв’язок	Вільні радикали, що мають неспарені електрони
Зв’язування в Мономері
Подвійні зв’язки в мономерах насичуються після завершення полімеризації	Непарні електрони в радикалах стають парними після завершення полімеризації
Реактивність мономерів
Мономери піддаються додатковій полімеризації, коли подвійний зв’язок перетворюється в єдиний зв'язок	Мономери зазнають радикальної полімеризації через високу реакційну здатність вільних радикалів.

Підсумок - Додавання проти радикальної полімеризації

Додавання та радикальна полімеризація - це дві загальні методи полімеризації. Радикальна полімеризація - це форма додаткової полімеризації. Ключова відмінність між приєднанням і радикальною полімеризацією полягає в тому, що полімеризація приєднання відбувається шляхом додавання ненасичених мономерів, тоді як радикальна полімеризація відбувається шляхом додавання вільних радикалів.

Довідка:

1. "Полімер додавання". Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 21 березня 2018 р., Доступний тут.
2. "Синтез полімерів додавання". Хімія LibreTexts, 21 липня 2016 року, доступна тут.
3. «Радикальна полімеризація». Wikipedia, Фонд Вікімедіа, 3 квітня 2018 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. "Механізм полімеризації вільнорадикальних ПВХ, опосередкований нітроксидом" Автор Thilini ukwaththage - власна робота (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia
2. "Поліпропіленовий ізотактичний міні trp" ПакпонгICCH444 - власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons