Hvad er radikal polymerisation?
Ordet polymer betyder mange enheder og henviser til en kemisk proces med at tilføje en enhed til en anden, til en anden mdash;og så videre mdash;Indtil der er produceret en kæde af den ønskede størrelse.Nogle polymerisationsreaktioner anvender positivt ladede carbonioner eller carbocations;mens andre anvender negativt ladede carbonatomer eller carbanions.Alligevel udfører en tredje mekanisme opgaven ved hjælp af frie radikaler, og processen kaldes radikal polymerisation.Frie radikaler er atomer eller molekylære fragmenter med en reaktiv uparret elektron, der kan bruges til at øge størrelsen på et mindre molekyle.En initiator er forpligtet til at begynde reaktionen i frie radikal polymerisation.
Generelt er initiativtageren et molekyle, der har en svag kemisk binding, der opdeler jævnt i radikaler, hvert fragment fjerner et enkelt elektron i stedet for et fragment, der modtager både elektroner ogAndet, ingen.Klorgas (Cl 2 ) udsat for ultraviolet lys opdeler i to radikaler, der hver især er noteret som CL ∙, med en prik, der repræsenterer den ensomme elektron.Når denne reaktive radikale forenes med et elektrisk neutralt organisk molekyle, er resultatet en større radikal, der kan reagere yderligere, og så videre.Yderligere almindelige initiatorer inkluderer organiske peroxider mdash;med en - (o - o) - Bond mdash;og Azo-Compounds Mdash;Forbindelser, der har en - (n ' n) - binding.
Når reaktionen er initieret, fortsætter forplantningen af reaktionen, med antallet af frie radikaler, der er i det væsentlige konstant.Et eksempel på dette kan ses i den radikale polymerisation af ethylengas under anvendelse af en organisk peroxidinitiator, R - O - R.En lille mængde peroxid opdeles i dets komponentradikaler (R - O ∙) og fodres i ethylengas (CH 2 ' CH 2 ).De to reagerer, hvilket resulterer i tillæg og tilstedeværelsen af en ny art (R - O - CH 2 –CH 2 ∙).Dette er i sig selv reaktivt og angriber et andet ethylengasmolekyle for at producere endnu en, større arter (R - O - CH 2 –CH 2 CH 2 –CH 2 ∙);Til sidst stoppes reaktionen.
Selvom den radikale polymerisationsreaktion stoppes på et praktisk tidspunkt, er der naturlige processer, der reducerer antallet af tilgængelige deltagere i fri radikal reaktion, før dette punkt er nået.En af disse kaldes kombination, den utilsigtede sammenføjning af frie radikaler.I det citerede eksempel 2 R - O - CH 2 –CH 2 ∙ → R - O - CH 2 –CH 2 –CH 2 –CH 2 –O - R.En anden bivirkning er uforholdsmæssig, hvor en radikal snapper et brintatom fra et andet radikalt, som i R - O - CH 2 –CH 2 ∙ + ∙ CH 2 –CH 2 –O - R →R - O - CH 2 CH 3 + CH 2 ' CH - O - R.Den resulterende polymer, polyethylen, kan skrives - (CH 2 –CH 2 ) N -.Da ikke alle produktkæder i den radikale polymerisationsproces vil være af samme længde på tidspunktet for reaktionsafslutning, kan molekylvægt gives som en gennemsnitlig molekylvægt eller som en form for molekylvægtfordeling.