Vad är radikal polymerisation?
Ordet polymer betyder "många enheter" och hänvisar till en kemisk process för att lägga till en enhet till en annan, till en annan - och så vidare - tills en kedja av önskad storlek har producerats. Vissa polymerisationsreaktioner använder positivt laddade koljoner, eller karpten; Medan andra använder negativt laddade kolatomer eller karbanioner. Ändå utför en tredje mekanism uppgiften med fria radikaler, och processen kallas radikal polymerisation. Fria radikaler är atomer eller molekylfragment med en reaktiv oparad elektron som kan användas för att öka storleken på en mindre molekyl. En "initiativtagare" krävs för att påbörja reaktionen i fri radikal polymerisation.
Generellt sett är initiativtagaren en molekyl som har en svag kemisk bindning som delar sig jämnt i radikaler, varje fragment tar bort en enda elektron, snarare än ett fragment som får både elektroner och den andra, ingen. Klorgas (CL 2 ) utsatt för ultravioletta ljusdelningar i två radikaler, EACH noteras som Cl ∙, med en prick som representerar den ensamma elektronen. När denna reaktiva radikal förenas med en elektriskt neutral organisk molekyl är resultatet en större radikal som kan reagera ytterligare och så vidare. Ytterligare vanliga initiativtagare inkluderar organiska peroxider-med en-(o-o)-bindning-och azo-föreningar-föreningar med en-(n = n)-bindning.
När reaktionen initieras fortsätter förökningen av reaktionen, med antalet fria radikaler kvar i huvudsak konstant. Ett exempel på detta kan ses i den radikala polymerisationen av etengas med användning av en organisk peroxidinitiator, R - O - O - R. En liten mängd peroxid delas upp i dess komponentradikaler (R - O ∙) och matas in i etengas (CH 2 = CH 2 ). De två reagerar, vilket resulterar i tillägg och närvaron av en ny art (R - O - CH 2 –Ch 2 ∙). Detta är i sig reaktivt och attackerar en sekundEtylengasmolekyl för att producera ännu en, större arter (R - O --CH 2 –Ch 2 CH 2 –Ch 2 ∙); Så småningom stoppas reaktionen.
Även om den radikala polymerisationsreaktionen stoppas vid en bekväm punkt, finns det naturliga processer som minskar antalet tillgängliga fria radikala reaktionsdeltagare innan den punkten uppnås. En av dessa kallas "kombination", den oavsiktliga sammanfogningen av fria radikaler. I det citerade exemplet, 2 R - O --CH 2 –CH 2 ∙ → R - O --CH 2 –CH 2 –Ch 2 –CH 2 –O - R. En annan sidoreaktion är "disproportionering", där en radikal rycker en väteatom från en annan radikal, som i r - o - ch 2 –Ch 2 ∙ + ∙ Ch 2 –Ch 2 –O - R → R - O–C CH 2 = CH - O - R. Den resulterande polymeren, polyeten, kan skrivas - (CH 2 –Ch 2 ) n -. Eftersom inte alla produktkedjor i radikalenPolymerisationsprocessen kommer att ha samma längd vid tidpunkten för reaktionsavslutning, molekylvikt kan ges som en genomsnittlig molekylvikt eller som någon form av molekylviktsfördelning.