Полимеризация - процесс образования высокомолекулярного вещества (полимера) путем многократного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера, олигомера) к активным центрам в растущей молекуле полимера.
Молекула мономера, входящая в состав полимера, образует так называемое мономерное (структурное) звено.
Элементный состав (молекулярные формулы) мономера и полимера приблизительно одинаков.
Мономерами являются соединения, содержащие кратные связи, которые способны, раскрываясь, образовывать новые связи с другими молекулами, обеспечивая рост цепей.
Механизм полимеризации обычно включает в себя ряд связанных стадий:
- инициирование - зарождение активных центров полимеризации;
- рост (продолжение) цепи - процесс последовательного присоединения молекул мономеров к центрам;
- передача цепи - переход активного центра на другую молекулу;
- разветвление цепи - образование нескольких активных центров из одного;
- обрыв цепи - гибель активных центров.
Виды полимеризации
В основу классификации полимеризации могут быть положены различные признаки:
число типов молекул мономеров:
- гомополимеризация - полимеризация одинаковых мономеров;
- сополимеризация - полимеризация двух и более разных мономеров.
- природа активного центра и механизм процесса:
- радикальная полимеризация - активными центрами являются свободные радикалы;
- ионная полимеризация - активные центры ионы или поляризованные молекулы.
Фазовое состояние мономеров:
- газофазная полимеризация;
- жидкофазная полимеризация;
- твердофазная полимеризация.
Структура области, в которой сосредоточены активные центры:
- объемная полимеризация - полимеризация во всем объеме мономера;
- фронтальная полимеризация - экзотермическая полимеризация в узком фронте, распространяющемся в среде мономера;
- эмульсионная полимеризация - полимеризация на поверхности высокодиспергированных частиц мономера в эмульсии.
Способ инициирования:
- фотополимеризация;
- термическая полимеризация;
- радиационная полимеризация и др.
Структурные особенности полученного полимера:
- стереорегулярная полимеризация - полимеризация с образованием полимеров с упорядоченной пространственной структурой.
Технологические особенности полимеризации:
- полимеризация при высоком давлении и др.
Химическая природа мономеров:
-
полимеризация олефинов и др.
В основе химических превращений полимеров лежит замена одних функциональных групп на другие, что проходит без изменения степени полимеризации.
