Skillnad mellan tillsats och radikal polymerisering

De nyckelskillnad mellan tillsats och radikal polymerisation är att additionspolymerisation sker genom tillsats av omättade monomerer medan den radikala polymerisationen sker via tillsats av fria radikaler.

Polymerisering är processen att framställa en polymer med användning av ett stort antal monomerer. Det finns två huvudtyper av polymeriseringsprocesser; de är tillsatspolymerisation, kondensationspolymerisation. Den radikala polymerisationen är en form av additionspolymerisation.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är Addition Polymerization 
3. Vad är Radical Polymerization
4. Likheter mellan addition och radikal polymerisering
5. Jämförelse vid sida vid sida - Addition vs Radical Polymerization in Tabular Form
6. Sammanfattning

Vad är Addition Polymerization?

Det är processen att bilda en additionspolymer via koppling av omättade monomerer. Den vanligaste formen av tillsatspolymerer är polyolefinpolymerer. Polyolefinpolymerer bildar när olefinmonomerer kopplas till varandra. Olefiner är små omättade föreningar, såsom alken. När dessa olefiner genomgår polymerisering omvandlas därför de omättade bindningarna av dessa monomerer till mättade bindningar. Monomeren av additionspolymerisation kan emellertid vara en radikal, en katjon eller en anjon.

Figur 1: Schematisk struktur av polypropen, som är en polyolefinpolymer

Syntes av tillsatspolymerer:

Det finns tre huvudformer av additionspolymerisation. Varje polymerisation initierar med en särskild initiator, vilket leder till polymerisationsprocessen.

1. Radikal polymerisation involverar polymerisationen av monomerer i närvaro av en radikal som kan attackera en monomer för att bilda en kolradikal.
2. Initiatorn för en katjonisk polymerisationsprocess är en syra som kan göra en karbokokation
3. Initiatorn för en anjonisk polymerisationsprocess är en nukleofil som kan göra en karbanion

Några exempel på tillsatspolymerer är följande:

• LDPE (lågdensitetspolyeten)
• HDPE (högdensitetspolyeten)
• PVC (polyvinylklorid)
• polypropylen
• Polystyren

Vad är Radical Polymerization?

Det är processen att bilda ett polymermaterial genom tillsats av fria radikaler. Bildandet av radikaler kan ske på flera sätt. Emellertid involverar det ofta en initiatormolekyl som bildar en radikal. En polymerkedja bildas genom tillsats av den radikal som produceras med de icke-radikala monomererna.

Figur 2: Nitroxidmedierad fri radikal polymerisation för PVC

Det finns tre huvudsteg som är inblandade i den radikala polymerisationsprocessen:

1. Initiering
2. Fortplantning
3. Uppsägning

Initieringssteget skapar en reaktiv punkt. Det är den punkt där polymerkedjan bildas. Det andra steget är utbredningssteget, i vilket polymeren spenderar sin tid vid odling av polymerkedjan. I avslutningssteget slutar tillväxten av polymerkedjan. Det kan hända på flera sätt:

• Kombination av ändarna av två växande polymerkedjor
• Kombination av det växande änden av en polymerkedja med en initiator
• Radikal disproportionering (avlägsnande av en väteatom, bildande av en omättad grupp)

Vad är likheterna mellan addition och radikal polymerisering?

• Båda är former för additionspolymerisationsprocess
• Båda polymerisationerna involverar tre steg: initiering, fortplantning och terminering av polymerkedjeväxling.

Vad är skillnaden mellan addition och radikal polymerisering?

Addition vs Radical Polymerization
Additionspolymerisation är processen att bilda en additionspolymer via länkning av omättade monomerer.	Radikal polymerisation är processen att bilda ett polymermaterial genom tillsats av fria radikaler.
Naturen av monomerer används
Olefiner eller omättade föreningar har vanligtvis dubbelbindning	Fria radikaler med oparmade elektroner
Bondning i monomerer
Dubbelbindningar i monomerer blir mättade efter avslutad polymerisation	Oparade elektroner i radikalerna parras efter fullbordandet av polymerisationen
Reaktivitet hos monomerer
Monomerer genomgår tillsatspolymerisering när dubbelbindningen omvandlas till ett enkelbindning	Monomerer genomgår radikal polymerisation på grund av den höga reaktiviteten hos de fria radikalerna.

Sammanfattning - Addition vs Radical Polymerization

Addition och radikal polymerisation är två vanliga polymeriseringstekniker. Radikal polymerisation är en form av additionspolymerisation. Den viktigaste skillnaden mellan tillsats och radikalpolymerisation är att tillsatspolymerisation sker genom tillsats av omättade monomerer medan radikalpolymerisation sker genom tillsats av fria radikaler.

Referens:

1. "Addition Polymer." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 21 mars 2018, Tillgänglig här.
2. "Syntes av tillsatspolymerer". Chemistry LibreTexts, 21 juli 2016, Tillgänglig här.
3. "Radikal polymerisering." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 april 2018, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Mekanism för nitroxidmedierad friradikalpolymerisation för PVC" vid Thilini ukwaththage - eget arbete (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia
2. "Polypropylenisotaktisk mini trp" Av PakpongICCH444 - Egent arbete (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia