Was ist radikale Polymerisation?
Das Wort Polymer bedeutet viele Einheiten und bezieht sich auf einen chemischen Prozess des Hinzufügens einer Einheit zu einer anderen zu einer anderen mdash;und so weiter mdash;Bis eine Kette der gewünschten Größe erzeugt wurde.Einige Polymerisationsreaktionen verwenden positiv geladene Kohlenstoffionen oder Karbokationen;Während andere negativ geladene Kohlenstoffatome oder Karbanionen einsetzen.Ein dritter Mechanismus erfüllt die Aufgabe jedoch 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 sich gleichmäßig in Radikale aufteilt, wobei jedes Fragment ein einzelnes Elektron wegnimmt, anstatt ein Fragment, das beide Elektronen und die empfangenAndere, keine.Chlorgas (Cl 2 ), das ultraviolettem Licht ausgesetzt ist, spaltet sich in zwei Radikale auf, die jeweils als Cl ∙ notiert sind, 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.Weitere gemeinsame Initiatoren sind organische Peroxide Mdash;mit an - (o -o) - Bond mdash;und Azokompounds mdash;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 Addition und das Vorhandensein einer neuen Art (R -O -Ch 2 -Ch 2 ∙) resultiert.Dies ist selbst reaktiv und greift ein zweites Ethylengasmolekül an, um noch eine weitere, größere Spezies zu produzieren (R -O -Ch 2 -Ch 2 Ch 2 2 ∙);Schließlich wird die Reaktion gestoppt.
Obwohl die radikale Polymerisationsreaktion an einem praktischen Punkt gestoppt wird, gibt es natürliche Prozesse, die die Anzahl der verfügbaren Teilnehmer der freien Radikalreaktion verringern, bevor dieser Punkt erreicht ist.Eine davon wird als Kombination bezeichnet, die unbeabsichtigte Verbindung von freien Radikalen.In dem zitierten Beispiel 2 R -O -Ch 2 -Ch 2 → R -O -Ch 2 2 2 2 -O -R.Eine andere Nebenreaktion ist eine unverhältnismäßige Unverhältnis, bei der man ein Radikal ein Wasserstoffatom aus einem anderen Radikal schnappt, wie in R -O -Ch 2 2 ∙ + ∙ Ch 2 2 -R →R -O -Ch 2 Ch 3 + CH 2 ' CH -O -R.Das resultierende Polymer, Polyethylen, kann geschrieben werden - (Ch 2
2 ) n -.Da nicht alle Produktketten im radikalen Polymerisationsprozess zum Zeitpunkt des Reaktionsabbruchs gleich lang sind, kann das Molekulargewicht als durchschnittliches Molekulargewicht oder als eine Form der Molekulargewichtsverteilung angegeben werden.