ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระและไอออนิกคือการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระเกิดขึ้นผ่านอนุมูลที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ ในขณะที่ไอออนิกโพลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นจากสปีชีส์ไอออนิกที่ไม่มีอิเล็กตรอนคู่
พอลิเมอไรเซชันเป็นกระบวนการทางเคมีของการขึ้นรูปวัสดุพอลิเมอร์ โพลีเมอร์เกิดขึ้นจากการรวมกันของหน่วยโมโนเมอร์จำนวนมากผ่านพันธะเคมี โพลีเมอไรเซชันหลักมีสามรูปแบบ ได้แก่ การเติม การควบแน่น และการเกิดโพลีเมอไรเซชันแบบรุนแรง
Free Radical Polymerization คืออะไร
การเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระเป็นกระบวนการสร้างวัสดุพอลิเมอร์ผ่านการเติมอนุมูลอิสระอนุมูลอิสระสามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี วิธีที่พบบ่อยที่สุดมักเกี่ยวข้องกับโมเลกุลของตัวเริ่มต้นที่ก่อตัวเป็นอนุมูลอิสระ ห่วงโซ่โพลีเมอร์เกิดจากการเติมสารเรดิคัลที่ผลิตขึ้นด้วยโมโนเมอร์ที่ไม่เป็นอนุมูล
รูปที่ 01: การก่อตัวของพีวีซีโพลีเมอร์จาก Free Radical Polymerization
มีสามขั้นตอนหลักที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรง:
- การเริ่มต้น
- การขยายพันธุ์
- สิ้นสุด
ขั้นตอนเริ่มต้นสร้างจุดตอบสนอง เป็นจุดที่เกิดสายโซ่พอลิเมอร์ ขั้นตอนที่สองคือขั้นตอนการขยายพันธุ์ซึ่งพอลิเมอร์ใช้เวลาในการปลูกสายพอลิเมอร์ ในขั้นตอนการยกเลิก การเติบโตของสายโซ่โพลีเมอร์จะหยุดลงที่เกิดขึ้นได้หลายวิธี:
- การรวมกันของปลายสายโซ่โพลีเมอร์ที่เติบโตสองสาย
- การรวมตัวกันของจุดสิ้นสุดของสายโซ่โพลีเมอร์ที่มีผู้ริเริ่ม
- การไม่สมส่วนที่รุนแรง (การกำจัดอะตอมไฮโดรเจน ก่อตัวเป็นกลุ่มที่ไม่อิ่มตัว)
อิออนโพลิเมอไรเซชันคืออะไร
อิออนโพลิเมอไรเซชันเป็นกระบวนการสร้างวัสดุพอลิเมอร์โดยใช้สปีชีส์เคมีไอออนิกเป็นสารตั้งต้น นี่คือชนิดย่อยของการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบลูกโซ่ มีสองประเภทของการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบสายโซ่เป็นพอลิเมอไรเซชันแบบไอออนิกและแบบอนุมูลอิสระ นอกจากนี้ ไอออนโพลีเมอไรเซชันยังสามารถแบ่งออกได้อีกเป็น 2 กลุ่มคือ โพลีเมอไรเซชันแบบประจุบวกและประจุลบ
รูปที่ 02: กระบวนการทั่วไปของอิออนพอลิเมอไรเซชัน
ปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชันเริ่มต้นด้วยประจุลบ สามารถใช้ตัวเริ่มต้นประเภทต่างๆ ในกระบวนการโพลีเมอไรเซชันประเภทนี้ได้ มีสามขั้นตอนหลักที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการพอลิเมอไรเซชันประจุลบ: การเริ่มต้น การขยายพันธุ์ และการสิ้นสุด กระบวนการนี้เริ่มต้นโดยการเพิ่มนิวคลีโอฟิลิกของแอนไอออนในพันธะคู่ในโมโนเมอร์
พอลิเมอไรเซชันประจุบวกเริ่มต้นด้วยไอออนบวก ไอออนบวกถ่ายโอนประจุไฟฟ้าไปยังโมโนเมอร์เพื่อกระตุ้นโมโนเมอร์สำหรับการเกิดพอลิเมอไรเซชัน จากนั้นโมโนเมอร์ที่ทำปฏิกิริยาจะกลายเป็นไอออนบวก และทำซ้ำขั้นตอนเดิมจนกระทั่งถึงจุดสิ้นสุด ทำให้เกิดวัสดุโพลีเมอร์
ความแตกต่างระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบอนุมูลอิสระและไอออนิกต่างกันอย่างไร
โพลีเมอไรเซชันจากอนุมูลอิสระและไอออนิกเป็นสองกระบวนการที่แตกต่างกันในการสร้างวัสดุพอลิเมอร์ ทั้งสองนี้เป็นชนิดย่อยของการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบลูกโซ่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระและไอออนิกคือการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระเกิดขึ้นผ่านอนุมูลซึ่งมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ ในขณะที่ไอออนิกโพลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นผ่านสปีชีส์ไอออนิกซึ่งไม่มีอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่
ยิ่งไปกว่านั้น ในการโพลิเมอไรเซชันจากอนุมูลอิสระ เรดิคัลทำให้โมโนเมอร์เป็นรีแอคทีฟเรดิคัลในขณะที่ทำปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน ไอออนิกหรือไอออนบวกจับกับโมโนเมอร์ ทำให้เกิดสปีชีส์ที่มีประจุปฏิกิริยา
ด้านล่างคือบทสรุปของความแตกต่างระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระและไอออนิกในรูปแบบตาราง
สรุป – Free Radical vs Ionic Polymerization
โพลีเมอไรเซชันจากอนุมูลอิสระและไอออนิกเป็นสองกระบวนการที่แตกต่างกันในการสร้างวัสดุพอลิเมอร์ ทั้งสองนี้เป็นชนิดย่อยของการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบลูกโซ่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระและไอออนิกคือการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระเกิดขึ้นผ่านอนุมูลซึ่งมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่ ในขณะที่ไอออนิกโพลิเมอไรเซชันเกิดขึ้นจากสปีชีส์ไอออนิกที่ไม่มีอิเล็กตรอนคู่