پلیمریزاسیون چیست

مرحله آغازی

مونومرهای به کار رفته در پلیمریزاسیون زنجیره ای، غیر اشباع هستند و در برخی از موارد، مونومرهای ونیل نامیده می‌شوند. به منظور انجام چنین پلیمریزاسیون‌هایی، مقادیر کمی از مواد آغاز گر مورد نیاز است. این ترکیبات در اثر حرارت یا قرار گرفتن در معرض تابش اشعه الکترومغناطیس یا بخش آبی رنگ آن، به سادگی به صورت رادیکال‌های آزاد در می‌آیند.

دو آغازگر متداول برای این واکنشها، بزوئیل پراکسید و آزوبیس ایزو بوتیرو نیتریل می‌باشند. عملکرد آنها طبق واکنش‌های زیر است..

علاوه بر نور و حرارت، اشعه  Y,X  روش‌های الکتروشیمیایی نیز می‌توانند موجب تشکیل رادیکال‌های آزاد شوند. البته این موارد در مقایسه با کاربرد بنزوئیل پراکسید یا  AIBN به عنوان آغازگر از اهمیت کمتری برخوردارند.

رادیکال آزاد ایجاد شده به سرعت بامولکول مونومر واکنش داده و ذرات جدیدی را تولید می‌کند که خود، رادیکال آزاد هستند، این عمل در واکنش زیر نشان داده شده‌است.

کارایی آغازگر، معیاری از تعداد رادیکال‌های ایجاد شده و در نتیجه تعداد زنجیره‌های پلیمر تشکیل شده‌است. کارایی آغازگر برای پلیمریزاسیون وینیل، بین ۰/۶و۱/۰ است. واضح است که کارایی نمی‌تواند به۰/۱ برسد این امر دلایل متعددی دارد. مهمترین این دلائل، پدیده «اثر قفس» است. هنگام وقوع این پدیده، که رادیکال‌های آزاد جدید تشکیل شده قبل از اینکه فرصتی برای حرکت بیابند دوباره ترکیب می‌شوند.

پیشنهاد میکنیم مطلب “پلیمریزاسیون توده ای یا بالک” را نیز مطالعه کنید

مرحله انتشار

این مرحله شامل مجموعه ای از واکنشهاست که در آنها رادیکال آزاد موجود در انتهای مولکول پلیمر در حال رشد یایک مونومر واکنش داده و طول زنجیر پلیمر افزایش می‌یابد.

مرحله پایان

واکنش پلیمریزاسیون تا مصرف تمام مونومرها ادامه نمی‌یابد، چون رادیکالهای آزاد موجود به قدری فعال هستند که راه‌های مختلفی برای استفاده از فعالیت رادیکالی خود پیدا می‌کنند. دو روش پایانی در پلیمریزاسیونهای رادیکالی، ترکیب و تسهیم نا متناسب است. اولین روش هنگامی انجام می‌شود که دو ذره با یک دیگر واکنش داده و پیوندی ساده و محصولی مشخص طبق واکنش زیر ایجاد کنند.

دو رادیکال همچنین می‌توانند با مبادله هیدروژن واکنش داده و دو محصول ایجا نمایند که یکی از آنها اشباع شده و دیگری غیر اشباع باشد.

انجام هر دو مکانیسم پایان، با بررسی تجربی اجزای آغازگر تشکیل دهنده مولکول‌های پلیمر مورد تأیید قرار گرفته‌اند. بدین ترتیب، زنجیر پلی استایرن به‌طور عمده در اثر ترکیب و زنجیر پلی متیل متاکریلات در اثر واکنش در دمای بالا پایان می یابد.

کد مطلب : پلیمریزاسیون چیست