polimerizasyon

monomerler

Bunlar , polimerizasyona uğrayan aynı kimyasal bileşiğin basit molekülleridir. Bu tür moleküller belirli kriterleri karşılamalıdır:

1. Kırılabilen ve sonuç olarak yeni bağların oluşumuna izin veren iki elektronu serbest bırakabilen çoklu bağlar, genellikle çift bağlar içermeleri gerekir.
2. Yapılarında iki reaktif fonksiyonel grup içermelidirler.

Bir mer, polimer zincirinin en küçük, tekrar eden parçasıdır. Polimerizasyon reaksiyonunun genel denklemi aşağıdaki gösterime sahiptir: _{MONOMER POLİMER MER}

Polimerizasyon türleri

Polimer oluşumunu sağlayan reaksiyonlar, mekanizmasına göre sınıflandırılabilir. Dolayısıyla, mekanizma temelinde ayırt edilebilir:

• zincir polimerizasyonu,
• poliadisyon,
• yoğuşma polimerizasyonu.

Zincir polimerizasyonu

Çoğu zaman, yalnızca kırılma sırasında radikal üretebilen çoklu bağlar içeren monomerler için meydana gelen bir radikal reaksiyondur. Bu radikaller, uzun zincirler halinde birleştirilme yeteneğine sahiptir. Reaksiyon, monomerlerin aynı aktif bölgeye tekrar tekrar bağlanmasından oluşur. Bu reaksiyon her zaman termal bozunma veya kısa ömürlü ve zayıf rezonans stabilizasyonu olan yüksek enerjili radikallerin redoks reaksiyonlarının bir sonucu olarak hafif bir kuantum üretme yeteneğine sahip kimyasallar tarafından başlatılmalıdır. Endüstriyel ölçekte üretilen polimerlerin büyük bir kısmı (>%70 vinil polimerler) bu yöntem kullanılarak elde edilir. Avantajları şunlardır: yüksek verimlilik, basit teknoloji, kirliliğe karşı yüksek direnç, yaygın olarak bulunan bir çözücü olan suyu kullanma imkanı ve ayrıca prosesin kinetiğini kolayca tahmin etme imkanı. Zincir polimerizasyon reaksiyonu birkaç aşamaya ayrılır: başlatma, yayılma – zincir uzaması, zincir transferi ve sonlandırma. Radikal polimerizasyona ek olarak, zincir mekanizması anyonik veya katyonik de olabilir. Anyonik polimerizasyon durumunda, örneğin vinil monomerlerde, sübstitüentlerin endüktif etkisinden yararlanılır . Elektronları çekebilen bir grup, çift atomun elektron çiftinin daha güçlü bağlanması nedeniyle bitişik atomlarda mevcut bir pozitif yükü indükleyebilir. bağlamak. Katyonik polimerizasyon durumunda, örneğin vinil eterler gibi bir verici kısım içeren monomerlerin kullanılması gereklidir.

çoklu ekleme

Aşamalı polimerizasyon olarak da bilinen süreç, tıpkı zincir polimerizasyonunda olduğu gibi yan ürünlerin oluşumu ile monomerler arasındaki atomların yeniden düzenlenmesine dayanır. Ancak, doğası gereği aşamalıdır.

yoğuşma polimerizasyonu

Bu , yalnızca en az iki fonksiyonel gruba sahip monomerler için meydana gelen bir reaksiyon türüdür ve çoğu zaman su formunda bir yan ürünün salınmasıyla reaksiyona girer . Bu tür yoğuşmanın iki olası türü vardır. Heteropolikondenzasyon – monomer birbiriyle reaksiyona giren iki farklı fonksiyonel grup içeriyorsa veya homopolikondensasyon – monomer iki özdeş fonksiyonel gruptan oluşuyorsa. Sadece bir komonomer ile, yani diğer fonksiyonel grupları içeren reaksiyonda bulunan ikinci monomer ile reaksiyona girebilirler.

Polimerlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre sınıflandırılması

1. Elastomerler – çok kez esneme ve orijinal boyutlarına geri dönme kabiliyetine sahip oldukça esnek, kauçuk benzeri polimerler, örneğin çapraz bağlı polibütadien.
2. Duromerler – mükemmel inşaat malzemeleri. Başlıca özellikleri şunlardır: sertlik, esneklik eksikliği ve çok yüksek mekanik dayanım. Bu gruptan ağır eriyen polimerlere duroplast denir. Örneğin Bakalit ve epoksi reçineleri içerirler.
3. Termoplast olarak da bilinen plastomerler , duromerlerden biraz daha az serttir. Eritmeden sonra bunları işlemek mümkündür, ancak tekrarlanan ısıl işlem mekanik ve fonksiyonel özellikleri üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Bu polimer grubu polietilen , polipropilen , metil polimetakrilat vb. içerir.

Polimerlerin orijine göre sınıflandırılması

1. Doğal polimerler, doğada oluşan poli bileşiklerdir. Doğrudan veya değiştirildikten sonra kullanılabilirler. En sık kullanılanlar şunlardır: a) doğal kauçuk – poliizopren, kükürt vulkanizasyon işlemine tabi tutulduğunda çeşitli contalarda, lastiklerde, oyuncaklarda, esnek kumaşlarda ve evlerde kullanılan kauçuğun (kükürtün yaklaşık %3’ü) üretilmesine olanak tanır. pil kutuları, kimyasal cihazlar ve izolasyon malzemelerinde kullanılan ebonit (kükürtün yaklaşık %25-30’u). b) polisakkaritler – riboz, glikoz, fruktoz, nişasta ve selüloz gibi. Bunlar, bir glikosidik bağ ile bağlanan monosakkaritlerden yapılmış, kolayca kullanılan malzemelerdir. Selüloz , kağıt , yapıştırıcı veya suni ipek üretiminde kullanılır ve nişasta, tekstil, ilaç ve kozmetik dahil olmak üzere hemen hemen her endüstride kullanılır. c) proteinler – monomerleri glisin, sistein ve fenilalanin gibi α-amino asitler olarak bilinir. Tüm canlı organizmaların temel bileşenleridir ve çeşitli biyolojik işlevlere sahiptirler. Amino asit kalıntıları peptit bağları ile bağlanır. Esas olarak gıda endüstrisinde ve tıpta kullanılırlar.

2. Yapay polimerler, kimyasal sentez yoluyla elde edilen insan yapımı bileşiklerdir. Polimerizasyon, bir zincir reaksiyonu, poliadisyon ve polikondensasyon mekanizmalarıyla meydana gelebilir. Örnekler şunları içerir: a) zincir polimerler , örneğin: film, ambalaj veya oyuncak üretiminde kullanılan polietilen, yalıtım malzemeleri, su boruları ve araba gövde parçalarında kullanılan polipropilen ve ayrıca yer kaplamaları, elektrik üretiminde kullanılan polivinil klorür yalıtım malzemeleri, kapı ve pencereler. b) Contalarda, lateks boyalarda ve yapıştırıcılarda kullanılan polibütadien dahil sentetik kauçuklar ve fizik tedavi amacıyla kullanılan cankurtaran sallarında, dalgıç kıyafetlerinde ve bantlarda kullanılan polikloropren. c) poliadisyon polimerleri , örneğin mobilya, otomotiv ve ayakkabı endüstrilerinde kullanılan poliüretanlar ve ayrıca havacılık, otomotiv endüstrisi ve tekne yapımında kullanılan laminatlarda, yapıştırıcılarda ve çeşitli kompozit türlerinde bulunan epoksi reçineler. d) yoğuşma polimerleri , örneğin en çok PET olarak kullanılan polyesterler, yani tabak, şişe, ambalaj ve elyaf üretimi için poli(etil tereftalat), poliamidler, özellikle Naylon, yaygın olarak çorapların, taytların, iplerin, diş fırçalarının ve diş fırçalarının bir bileşeni olarak kullanılır ve Kevlar, polikarbonatlar, çok iyi mekanik özelliklere sahip şeffaf termoplastlardır, genellikle cam kırılmaya karşı dayanıklı tabakalar, kasklar ve CD/DVD’ler için kullanılırlar, fenoplastlar esas olarak Bakalit olarak kullanılır, aminoplastlar ve silikonlar.

Emülsiyon polimerizasyonu hakkında da bilgi edinin.