Polymerisering är processen att ansluta ett stort antal små molekyler för att göra mycket stora molekyler. Monomerer är byggstenarna av polymerer. Baserat på karaktären hos den kemiska reaktion som är involverad i bildningen av en polymer finns det två typer av polymerisationsreaktioner: additionspolymerisation och kondensationspolymerisation. Additionspolymerisation producerar additionspolymerer genom tillsats av olefiniska monomerer utan bildning av någon biprodukt. I kontrast, kondensationspolymerisation producerar kondensationspolymerer genom den intermolekylära kondensationen av två olika monomerer med bildandet av små molekyler såsom HCl, vatten, ammoniak etc. som biprodukter. Detta är huvudskillnaden mellan additionspolymerisation och kondensationspolymerisation. Förutom denna huvudskillnad finns det många fler skillnader mellan dessa två polymerisationsreaktioner.
Denna artikel diskuterar,
1. Vad är additionspolymerisation?
- Process, egenskaper, typ av polymerer som producerats, exempel
2. Vad är kondensationspolymerisation?
- Process, egenskaper, typ av polymerer som producerats, exempel
3. Vad är skillnaden mellan additionspolymerisation och kondensationspolymerisation?
Additionspolymerisation är tillsatsen av en monomer till en annan monomer för bildning av långkedjiga polymerer. Denna process producerar inga biprodukter. Följaktligen kommer polymerens molekylvikt att vara en integrerad multipel av monomerens molekylvikt. De monomerer som är involverade i dessa reaktioner måste vara omättade (dubbel eller trippelbindningar måste vara närvarande). Under reaktionen öppnas omättade bindningar och bildar kovalenta bindningar med intilliggande monomermolekyler för bildning av långkedjiga polymerer. Det finns tre typer av mekanismer förutom polymerisation, nämligen; friradikalmekanism, jonmekanism, samordningsmekanism. Polymerer framställda genom additionspolymerisationsprocessen kallas tillsatspolymerer. Exempel på tillsatspolymerer innefattar polyvinylklorid eller PVC, poly (propylen), poly (tetrafluoreteten) eller TEFLON, etc.
Bildning av PVC
Kondensationspolymerisation är processen för intermolekylär kondensation av två olika monomerer för att bilda en stor kedja av polymermolekyler. I detta förfarande kommer koppling av var och en av monomermolekylerna att resultera i en enkel molekyl såsom HCl, ammoniak, vatten etc. som en biprodukt. Polymerens molekylvikt kommer följaktligen att vara produkten av polymeriseringsgraden och molekylvikten hos den upprepande enheten. Polymererna resulterade på grund av kondensationspolymerisation kallas kondensationspolymerer. Bakelit, nylon och polyester är några vanliga exempel på kondensationspolymerer.
Reaktionen av 1,4-fenyl-diamin (para-fenylendiamin) och tereftaloylklorid för framställning av Aramid
Additionspolymerisation: Monomer måste ha minst en dubbel- eller trippelbindning.
Kondensationspolymerisation: Monomer måste ha minst två liknande eller olika funktionella grupper.
Additionspolymerisation: Tillsats av monomer resulterar i en polymer.
Kondensationspolymerisation: Monomerer kondenserar för att ge en polymer.
Additionspolymerisation: Denna polymerisation producerar inga biprodukter.
Kondensationspolymerisation: Denna polymerisation resulterar i biprodukter såsom vatten, HCl, CH3OH, NH3, etc.
Additionspolymerisation: Molekylvikten hos den erhållna polymeren är en integrerad multipel av monomerens molekylvikt.
Kondensationspolymerisation: Molekylvikten hos den resulterande polymeren är inte en integrerad multipel av monomerens molekylvikt.
Additionspolymerisation: Reaktionen resulterar i polymerer med hög molekylvikt på en gång.
Kondensationspolymerisation: Polymerens molekylvikt ökar stadigt med reaktionen.
Additionspolymerisation: Längre reaktionstid resulterar i högre utbyten, men har en minutseffekt på polymerens molekylvikt.
Kondensationspolymerisation: Längre reaktionstider är avgörande för att erhålla högre molekylvikt av polymerer.
Additionspolymerisation: Additionspolymerisation producerar termoplaster.
Kondensationspolymerisation: Kondensationspolymerisation producerar termosetter.
Additionspolymerisation: Additionspolymerisation resulterar i homokedjiga polymerer.
Kondensationspolymerisation: Kondensationspolymerisation resulterar i heterokedjiga polymerer.
Additionspolymerisation: Polyeten, PVC, etc..
Kondensationspolymerisation: Bakelit, nylon, polyester, etc.
Additionspolymerisation: Radikala initiatorer, Lewis-syra eller baser är katalysatorer i denna process.
Kondensationspolymerisation: Mineralsyror och baser är katalysatorer i denna process.
referenser:
Gopalan, R., Venkappayya, D., & Nagarajan, S. (2010). Textbok för ingenjörskemi (4: e upplagan). New Delhi: Vikas Publishing House Pvt. Oon, H.L., Ang, E.J., & Khoo, L.E. (2007). Kemiuttryck: En förfrågan. Singapore: EPB Panpac Education. Sharma, B. K. (1991). Industriell kemi. Krishna Prakashan Media. Sureshkumar, M.V., & Anilkumar, P. (n.d.). Ingenjörskemi-I (Anna University). Vikas Publishing House. Image Courtesy: "Kelvarreaktion" Den ursprungliga uppladdaren var LukeSurl på English Wikipedia - Överförd från en.wikipedia till Commons. (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia"PVC-polymerisation-2D" (Public Domain) via Commons Wikimedia