Was ist radikale Polymerisation?
Das Wort Polymer bedeutet "viele Einheiten" und bezieht sich auf einen chemischen Prozess, bei dem eine Einheit zu einer anderen - und so weiter - eine Einheit hinzufügt, bis eine Kette der gewünschten Größe erzeugt wurde. Einige Polymerisierungsreaktionen verwenden positiv geladene Kohlenstoffionen oder Karbokationen. Während andere negativ geladene Kohlenstoffatome oder Karbanionen einsetzen. Ein dritter Mechanismus erfüllt die Aufgabe mit freien Radikalen, und der Prozess wird als radikale Polymerisation bezeichnet. Freie Radikale sind Atome oder molekulare Fragmente mit einem reaktiven ungepaarten Elektron, das verwendet werden kann, um die Größe eines kleineren Moleküls zu erhöhen. Ein "Initiator" ist erforderlich, um die Reaktion in der Polymerisation von freien Radikalen zu beginnen.
Im Allgemeinen ist der Initiator ein Molekül, das eine schwache chemische Bindung besitzt, die gleichmäßig in Radikale aufteilt, wobei jedes Fragment ein einzelnes Elektron wegnimmt, anstatt dass sie sowohl Elektronen als auch das andere, keines, nicht. Chlorgas (Cl 2 ), das ultraviolettem Licht in zwei Radikale ausgesetzt ist, EA, EACH notiert als Cl ∙, wobei ein Punkt das einsame Elektron darstellt. Wenn sich dieses reaktive Radikal mit einem elektrisch neutralen organischen Molekül verbindet, ist das Ergebnis ein größeres Radikal, das weiter reagieren kann und so weiter. Zusätzliche gemeinsame Initiatoren umfassen organische Peroxide-mit an-(O-O)-Bindung-und Azokompounds-Verbindungen mit an-(n = n)-Bindung.
Sobald die Reaktion eingeleitet ist, wird die Ausbreitung der Reaktion fortgesetzt, wobei die Anzahl der freien Radikale im Wesentlichen konstant bleibt. Ein Beispiel hierfür ist bei der radikalen Polymerisation von Ethylengas unter Verwendung eines organischen Peroxidinitiators R -O -O -R. Eine kleine Menge Peroxid wird in seine Komponentenradikale (R -O ∙) aufgeteilt und in Ethylengas (CH 2 = ch 2 ) eingespeist. Die beiden reagieren, was zur Zugabe und dem Vorhandensein einer neuen Spezies (R -O -Ch < -Sub> 2 -Ch 2 ∙) resultiert. Dies ist selbst reaktiv und greift eine Sekunde anEthylengasmolekül, um noch eine weitere, größere Spezies zu produzieren (R -O -Ch < -Sub> 2 -Ch 2 ch 2 -Ch 2 ∙); Schließlich wird die Reaktion gestoppt.
Obwohl die radikale Polymerisationsreaktion an einem bequemen Punkt gestoppt wird, gibt es natürliche Prozesse, die die Anzahl der verfügbaren Teilnehmer der freien Radikale verringern, bevor dieser Punkt erreicht ist. Eine davon heißt "Kombination", die unbeabsichtigte Verbindung von freien Radikalen. In dem zitierten Beispiel, 2 R -O -Ch 2 -Ch 2 ∙ → r -o -ch 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. Das resultierende Polymer Polyethylen kann geschrieben werden - (ch 2 –CH 2 ) n -. Da nicht alle Produktketten im RadikalDer Polymerisationsprozess ist zum Zeitpunkt des Reaktionsabbruchs gleich lang, das Molekulargewicht kann als durchschnittliches Molekulargewicht oder als irgendeine Form der Molekulargewichtsverteilung angegeben werden.