تفاوت کلیدی بین پلیمریزاسیون افزودنی و رادیکالی در این است که پلیمریزاسیون افزودنی از طریق افزودن مونومرهای غیراشباع اتفاق می افتد در حالی که پلیمریزاسیون رادیکال از طریق افزودن رادیکال های آزاد اتفاق می افتد.
پلیمریزاسیون فرآیند تولید پلیمر با استفاده از تعداد زیادی مونومر است. دو نوع اصلی از فرآیندهای پلیمریزاسیون وجود دارد. آنها عبارتند از پلیمریزاسیون افزودنی، پلیمریزاسیون تراکمی. پلیمریزاسیون رادیکال شکلی از پلیمریزاسیون افزودنی است.
پلیمریزاسیون افزودنی چیست؟
فرآیند تشکیل یک پلیمر افزودنی از طریق پیوند مونومرهای غیراشباع است. رایج ترین شکل پلیمرهای افزودنی، پلیمرهای پلی اولفین هستند. پلیمرهای پلی الفین زمانی تشکیل می شوند که مونومرهای الفین به یکدیگر متصل شوند. الفین ها ترکیبات کوچک غیراشباع مانند آلکن هستند. بنابراین، زمانی که این الفین ها تحت پلیمریزاسیون قرار می گیرند، پیوندهای غیراشباع این مونومرها به پیوندهای اشباع تبدیل می شوند. با این حال، مونومر پلیمریزاسیون افزودنی می تواند یک رادیکال، یک کاتیون یا یک آنیون باشد.
شکل 1: ساختار شماتیک پلی پروپیلن که یک پلیمر پلی الفین است
سنتز پلیمرهای افزودنی:
سه شکل اصلی پلیمریزاسیون افزودنی وجود دارد. هر پلیمریزاسیون با یک آغازگر خاص شروع می شود که منجر به فرآیند پلیمریزاسیون می شود.
- پلیمریزاسیون رادیکال شامل پلیمریزاسیون مونومرها در حضور رادیکالی است که می تواند به مونومر حمله کند تا رادیکال کربن بسازد.
- آغازگر فرآیند پلیمریزاسیون کاتیونی اسیدی است که می تواند کربوکاتیون بسازد
- آغازگر فرآیند پلیمریزاسیون آنیونی یک هسته دوست است که می تواند کربنیون بسازد
برخی نمونه برای پلیمرهای افزودنی به شرح زیر است:
- LDPE (پلی اتیلن با چگالی کم)
- HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا)
- PVC (پلی وینیل کلراید)
- پلی پروپیلن
- پلی استایرن
پلیمریزاسیون رادیکال چیست؟
فرآیند تشکیل یک ماده پلیمری از طریق افزودن رادیکال های آزاد است.تشکیل رادیکال ها می تواند به روش های مختلفی رخ دهد. با این حال، اغلب شامل یک مولکول آغازگر است که یک رادیکال را تشکیل می دهد. یک زنجیره پلیمری با افزودن رادیکال تولید شده با مونومرهای غیر رادیکال تشکیل می شود.
شکل 2: پلیمریزاسیون رادیکال آزاد با واسطه نیتروکسید برای PVC
سه مرحله اصلی در فرآیند پلیمریزاسیون رادیکال وجود دارد:
- شروع
- تکثیر
- فسخ
مرحله شروع یک نقطه واکنشی ایجاد می کند. این نقطه ای است که زنجیره پلیمری از آنجا تشکیل می شود. مرحله دوم مرحله انتشار است که در آن پلیمر زمان خود را صرف رشد زنجیره پلیمری می کند. در مرحله پایان، رشد زنجیره پلیمری متوقف می شود.این می تواند به چندین روش اتفاق بیفتد:
- ترکیب انتهای دو زنجیره پلیمری در حال رشد
- ترکیب انتهای در حال رشد یک زنجیره پلیمری با آغازگر
- عدم تناسب رادیکال (حذف اتم هیدروژن، تشکیل یک گروه غیراشباع)
شباهت‌های بین پلیمریزاسیون اضافی و رادیکال چیست؟
- هر دو شکلی از فرآیند پلیمریزاسیون افزودنی هستند
- هر دو پلیمریزاسیون شامل سه مرحله است: شروع، انتشار و خاتمه رشد زنجیره پلیمری.
تفاوت بین افزودن و پلیمریزاسیون رادیکال چیست؟
افزودن در مقابل پلیمریزاسیون رادیکال |
|
| پلیمریزاسیون افزودنی فرآیند تشکیل یک پلیمر افزودنی از طریق پیوند مونومرهای غیراشباع است. | پلیمریزاسیون رادیکال فرآیند تشکیل یک ماده پلیمری از طریق افزودن رادیکال‌های آزاد است. |
| ماهیت مونومرهای مورد استفاده | |
| الفین یا ترکیبات غیراشباع معمولاً دارای پیوند دوگانه | رادیکال های آزاد دارای الکترون های جفت نشده |
| پیوند در مونومرها | |
| پیوندهای مضاعف در مونومرها پس از اتمام پلیمریزاسیون اشباع می شوند | الکترون های جفت نشده در رادیکال ها پس از اتمام پلیمریزاسیون جفت می شوند |
| واکنش پذیری مونومرها | |
| وقتی پیوند دوگانه به یک پیوند تبدیل می شود، مونومرها تحت پلیمریزاسیون افزودنی قرار می گیرند | مونومرها به دلیل واکنش پذیری زیاد رادیکال های آزاد تحت پلیمریزاسیون رادیکالی قرار می گیرند. |
خلاصه - جمع در مقابل پلیمریزاسیون رادیکال
پلیمریزاسیون افزودنی و رادیکالی دو تکنیک رایج پلیمریزاسیون هستند. پلیمریزاسیون رادیکال نوعی پلیمریزاسیون افزودنی است. تفاوت اصلی بین پلیمریزاسیون افزودنی و رادیکالی در این است که پلیمریزاسیون افزودنی از طریق افزودن مونومرهای غیراشباع اتفاق می‌افتد در حالی که پلیمریزاسیون رادیکال از طریق افزودن رادیکال‌های آزاد اتفاق می‌افتد.
