ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเติมและการเกิดโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงคือการเติมโพลิเมอไรเซชันโดยการเติมโมโนเมอร์ที่ไม่อิ่มตัวในขณะที่การเกิดโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงเกิดขึ้นจากการเติมอนุมูลอิสระ
พอลิเมอไรเซชันเป็นกระบวนการผลิตโพลีเมอร์โดยใช้โมโนเมอร์จำนวนมาก กระบวนการพอลิเมอไรเซชันหลักมีสองประเภท พวกมันคือพอลิเมอไรเซชันนอกจากนี้การควบแน่นโพลีเมอไรเซชัน การเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงเป็นรูปแบบของการเติมโพลิเมอไรเซชัน
การเติมโพลิเมอไรเซชันคืออะไร
เป็นกระบวนการสร้างพอลิเมอร์เพิ่มเติมผ่านการเชื่อมโยงโมโนเมอร์ที่ไม่อิ่มตัว รูปแบบการเติมโพลีเมอร์ที่พบบ่อยที่สุดคือโพลีโอเลฟินโพลีเมอร์ โพลีโอเลฟินโพลีเมอร์เกิดขึ้นเมื่อโมโนเมอร์โอเลฟินเชื่อมโยงกัน โอเลฟินส์เป็นสารประกอบไม่อิ่มตัวขนาดเล็กเช่นอัลคีน ดังนั้น เมื่อโอเลฟินส์เหล่านี้ผ่านกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน พันธะที่ไม่อิ่มตัวของโมโนเมอร์เหล่านี้จะเปลี่ยนเป็นพันธะอิ่มตัว อย่างไรก็ตาม โมโนเมอร์ของพอลิเมอไรเซชันการเติมอาจเป็นแบบกรณฑ์ ไอออนบวก หรือแอนไอออน
รูปที่ 1: Schematic Structure of Polypropylene ซึ่งเป็น Polyolefin Polymer
การสังเคราะห์พอลิเมอร์เพิ่มเติม:
พอลิเมอไรเซชันการเติมมีสามรูปแบบหลัก การเกิดพอลิเมอไรเซชันแต่ละครั้งเริ่มต้นด้วยตัวเริ่มเฉพาะ ซึ่งจะนำไปสู่กระบวนการโพลิเมอไรเซชัน
- การเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบเรดิคอลเกี่ยวข้องกับการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์ต่อหน้าอนุมูลซึ่งสามารถโจมตีโมโนเมอร์เพื่อสร้างคาร์บอนเรดิคัลได้
- ผู้ริเริ่มกระบวนการพอลิเมอไรเซชันของประจุบวกคือกรดที่สามารถสร้างคาร์โบเคชั่นได้
- ผู้ริเริ่มกระบวนการพอลิเมอไรเซชันประจุลบคือนิวคลีโอไฟล์ที่สามารถสร้างคาร์บาเนียนได้
ตัวอย่างบางส่วนสำหรับการเติมโพลิเมอร์มีดังนี้
- LDPE (โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ)
- HDPE (โพลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง)
- PVC (โพลีไวนิลคลอไรด์)
- โพรพิลีน
- โพลีสไตรีน
Radical Polymerization คืออะไร
เป็นกระบวนการสร้างวัสดุพอลิเมอร์ผ่านการเติมอนุมูลอิสระการก่อตัวของอนุมูลสามารถเกิดขึ้นได้หลายวิธี อย่างไรก็ตาม มักเกี่ยวข้องกับโมเลกุลของตัวเริ่มต้นที่ก่อตัวเป็นอนุมูลอิสระ ห่วงโซ่โพลีเมอร์เกิดขึ้นจากการเติมเรดิคัลที่ผลิตขึ้นด้วยโมโนเมอร์ที่ไม่เป็นอนุมูล
รูปที่ 2: Nitroxide Mediated Free Radical Polymerization for PVC
มีสามขั้นตอนหลักที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรง:
- การเริ่มต้น
- การขยายพันธุ์
- สิ้นสุด
ขั้นตอนเริ่มต้นสร้างจุดตอบสนอง เป็นจุดที่เกิดโซ่พอลิเมอร์ ขั้นตอนที่สองคือขั้นตอนการขยายพันธุ์ซึ่งพอลิเมอร์ใช้เวลาในการปลูกสายพอลิเมอร์ ในขั้นตอนการยกเลิก การเติบโตของสายโซ่โพลีเมอร์จะหยุดลงที่เกิดขึ้นได้หลายวิธี:
- การรวมกันของปลายสายโซ่โพลีเมอร์ที่เติบโตสองสาย
- การรวมตัวกันของจุดสิ้นสุดของสายโซ่โพลีเมอร์ที่มีผู้ริเริ่ม
- การไม่สมส่วนที่รุนแรง (การกำจัดอะตอมไฮโดรเจน ก่อตัวเป็นกลุ่มที่ไม่อิ่มตัว)
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการเติมและการโพลีเมอไรเซชันแบบรุนแรงคืออะไร
- ทั้งสองเป็นรูปแบบของกระบวนการเติมโพลีเมอไรเซชัน
- โพลีเมอไรเซชันทั้งสองมีสามขั้นตอน: การเริ่มต้น การขยายพันธุ์ และการสิ้นสุดของการเติบโตของสายโซ่โพลีเมอร์
ความแตกต่างระหว่างการเติมและการโพลีเมอไรเซชันแบบรุนแรงคืออะไร
การเติมเทียบกับการเติมโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรง |
|
| การเติมโพลิเมอไรเซชันเป็นกระบวนการของการเติมโพลีเมอร์ผ่านการเชื่อมโยงโมโนเมอร์ที่ไม่อิ่มตัว | Radical polymerization คือกระบวนการสร้างวัสดุพอลิเมอร์ผ่านการเติมอนุมูลอิสระ |
| ธรรมชาติของโมโนเมอร์ที่ใช้ | |
| โอเลฟินส์หรือสารประกอบไม่อิ่มตัวมักมีพันธะคู่ | อนุมูลอิสระที่มีอิเล็กตรอนไม่คู่ |
| พันธะในโมโนเมอร์ | |
| พันธะคู่ในโมโนเมอร์จะอิ่มตัวหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน | อิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่ในอนุมูลจะจับคู่กันหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน |
| ปฏิกิริยาของโมโนเมอร์ | |
| โมโนเมอร์ได้รับการเพิ่มพอลิเมอไรเซชันเมื่อพันธะคู่แปลงเป็นพันธะเดี่ยว | โมโนเมอร์เกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงเนื่องจากปฏิกิริยาของอนุมูลอิสระสูง |
สรุป – บวกกับการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบรุนแรง
การเติมและการเกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงเป็นเทคนิคทั่วไปสองประการของการเกิดโพลิเมอไรเซชัน การเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบ Radical เป็นรูปแบบหนึ่งของการเติมโพลิเมอไรเซชัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเติมและการเกิดพอลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงคือการเติมโพลิเมอไรเซชันโดยการเติมโมโนเมอร์ที่ไม่อิ่มตัวในขณะที่การเกิดโพลิเมอไรเซชันแบบรุนแรงเกิดขึ้นจากการเติมอนุมูลอิสระ