Полимеризация — химический процесс, при котором множество молекул исходного вещества — мономера — последовательно соединяются и образуют высокомолекулярное соединение, полимер.
В ходе реакции формируется длинная цепь или пространственная структура из повторяющихся звеньев. Для многих видов полимеризации состав повторяющегося звена соответствует составу исходного мономера.
Как протекает полимеризация
Для цепного механизма обычно выделяют три основные стадии:
- Инициирование — появляются активные центры, с которых начинается рост цепи.
- Рост цепи — к активному центру последовательно присоединяются новые молекулы мономера.
- Обрыв цепи — активный центр исчезает, и дальнейший рост данной макромолекулы прекращается.
Такая схема характерна, например, для радикальной полимеризации стирола, этилена, винилхлорида и ряда других мономеров.
Примеры полимеров:
| Название | Мономер | Полимер |
|---|---|---|
| Полиэтилен | CH2=CH2 | [-CH2-CH2-]n |
| Полипропилен | CН(CH3)=CH2 | [-CH(CH3)-CH2-]n |
| Полистирол |
|
|
|
Поливинилхлорид |
CH2=CHCl |
[-CH2-CHCl-]n |
|
Тефлон |
CF2=CF2 |
[-CF2-CF2-]n |
На строение и характеристики продукта влияют:
- химическая природа мономера;
- способ инициирования;
- температура;
- давление;
- тип катализатора или инициатора;
- продолжительность процесса;
- механизм роста и обрыва цепей.
Эти условия определяют молекулярную массу, разветвлённость цепей, а также другие характеристики полимера.
Полимеризация и получение полиуретанов
Полиуретаны образуются не по классической цепной схеме полимеризации виниловых мономеров. Их получают в результате реакций между изоцианатными группами и соединениями с активным водородом, прежде всего полиолами.
Поэтому для ППУ точнее говорить о формировании полиуретановой структуры в ходе полиприсоединения, а не о радикальной полимеризации.
