Co je radikální polymerace?
Slovo polymer znamená „mnoho jednotek“ a odkazuje na chemický proces přidávání jedné jednotky do druhé, k druhé - atd. - dokud nebyl vytvořen řetězec požadované velikosti. Některé polymerizační reakce používají pozitivně nabité uhlíkové ionty nebo karbokace; zatímco jiní používají negativně nabité atomy uhlíku nebo karbaniony. Přesto třetí mechanismus provádí úkol pomocí volných radikálů a proces se nazývá radikální polymerace. Volné radikály jsou atomy nebo molekulární fragmenty s reaktivním nepárovým elektronem, který lze použít ke zvýšení velikosti menší molekuly. „Iniciátor“ je nutný k zahájení reakce při polymeraci volných radikálů. Chlorový plyn (Cl 2 ) vystavený ultrafialovému světlu se rozdělí na dva radikály, EACH notoval jako Cl ∙, s tečkou představující osamělý elektron. Když se tento reaktivní radikál spojuje s elektricky neutrální organickou molekulou, výsledkem je větší radikál, který může reagovat dále atd. Mezi další běžné iniciátory patří organické peroxidy-s-(O-O)-vazba-a azo-kompenzace-sloučeniny s-(n = n)-vazba.
Po zahájení reakce pokračuje šíření reakce, přičemž počet volných radikálů zůstává v podstatě konstantní. Jeden příklad toho je vidět při radikální polymeraci ethylenového plynu pomocí iniciátoru organického peroxidu, R - O - O - R. Malé množství peroxidu je rozděleno na jeho komponentní radikály (R - O ∙) a přiváděno do ethylenového plynu (CH 2 = CH 2 ). Dva reagují, což má za následek a přítomnost nového druhu (R - O - Sch 2 –CH 2 ∙). To je samo o sobě reaktivní a útočí na sekunduMolekula ethylenového plynu k produkci ještě další, větší druhy (r - O - Che 2 –Ch 2 CH 2 –CH 2 ∙); Nakonec je reakce zastavena.
Ačkoli je radikální polymerační reakce zastavena ve vhodném bodě, existují přirozené procesy, které snižují počet dostupných účastníků volného radikálu před dosažením tohoto bodu. Jeden z nich se nazývá „kombinace“, nezamýšlené spojení volných radikálů. V citovaném příkladu, 2 R - O - SCH 2 –CH 2 ∙ → R - O - SH 2 –CH 2 –CH 2 –CH 2 –O - R. Another side reaction is "disproportionation," in which one radical snatches a hydrogen atom from another radical, as in R–O–CH2–CH2∙ + ∙CH2–CH2–O–R → R–O–CH2CH3 + Ch 2 = CH - O - R. Výsledný polymer, polyethylen, lze napsat - (CH 2 –CH 2 ) N -. Protože ne všechny produktové řetězce v radikáluPolymerační proces bude mít stejnou délku v době ukončení reakce, molekulová hmotnost může být dána jako průměrná molekulová hmotnost nebo jako nějaká forma distribuce molekulové hmotnosti.