Radikal Polimerizasyon Nedir?

Polimer kelimesi "birçok ünite" anlamına gelir ve istenen büyüklükte bir zincir üretilinceye kadar bir üniteyi diğerine, diğerine vb. Ekleme kimyasal işlemine atıfta bulunur. Bazı polimerizasyon reaksiyonları, pozitif yüklü karbon iyonları veya karbonhidratları kullanır; diğerleri ise negatif yüklü karbon atomları veya karbonları kullanır. Oysa üçüncü bir mekanizma serbest radikalleri kullanarak görevi yerine getirir ve bu sürece radikal polimerizasyon denir. Serbest radikaller, daha küçük bir molekülün boyutunu arttırmak için kullanılabilecek reaktif eşleşmemiş elektronlu atomlar veya moleküler fragmanlardır. Reaksiyona serbest radikal polimerizasyonunda başlamak için bir "başlatıcı" gereklidir.

Genel olarak, başlatıcı, her biri hem elektronları hem de diğerini alan bir parçadan ziyade tek bir elektronu alan tek bir elektronu alan, radikallere eşit şekilde dağıtan zayıf bir kimyasal bağa sahip bir moleküldür. Ultraviyole ışığa maruz kalan klor gazı (Cl2), her biri Cl ta olarak işaretlenmiş, yalnız elektronu temsil eden bir nokta ile iki radikal halinde ayrılır. Bu reaktif radikal, elektriksel olarak nötr bir organik molekül ile birleşince, sonuç daha fazla reaksiyona girebilen daha büyük bir radikaldir. Yaygın olarak kullanılan diğer başlatıcılar arasında bir - (O = 0) - bağ - ve azo bileşikleri - - - (N = N) - bağına sahip olan bileşikler bulunmaktadır.

Reaksiyon başlatıldıktan sonra, reaksiyonun yayılması devam eder ve serbest radikallerin sayısı esasen sabit kalır. Buna bir örnek, organik bir peroksit başlatıcı olan R --- O - O kullanarak etilen gazının radikal polimerizasyonunda görülebilir. Az miktarda peroksit, bileşen radikallerine (R = 0) ayrılır ve etilen gazıyla beslenir (CH2 = CH2). İki, reaksiyona girerek, ilave olarak ve yeni bir türün varlığını ortaya çıkardı (R --- O – CH2 – CH2 ∙). Bunun kendisi reaktiftir ve daha başka, daha büyük türler üretmek için ikinci bir etilen gazı molekülüne saldırır (R - O - CH2 - CH2CH2 - CH2 ∙); sonunda reaksiyon durdurulur.

Radikal polimerizasyon reaksiyonu uygun bir noktada durdurulmasına rağmen, bu noktaya ulaşılmadan önce mevcut serbest radikal reaksiyon katılımcılarının sayısını azaltan doğal prosesler vardır. Bunlardan biri serbest radikallerin kasıtsız katılmasıyla "birleşim" olarak adlandırılır. Alıntı yapılan örnekte, 2 R --- O – CH2 – CH2 ∙ → R --- O – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – 0 – R. Başka bir yan reaksiyon, bir radikalin bir hidrojen atomunu başka bir radikalden kopardığı "orantısızlaştırma" dır, ki bu, R --- O-CH2-CH2 ∙ + ∙ CH2-CH2-O-R → R-O-CH2’de olduğu gibi CH3 + CH2 = CH --- O – R. Elde edilen polimer, polietilen, - (CH2-CH2) _n - yazılabilir. Radikal polimerizasyon işlemindeki tüm ürün zincirlerinin reaksiyon sona ermesi sırasında eşit uzunlukta olamayacağından, moleküler ağırlık, ortalama bir moleküler ağırlık veya bir moleküler ağırlık dağılımı şeklinde verilebilir.