Polimerizare

Polimerizarea este procesul prin care mai multe molecule identice nesaturate se unesc formand o macromolecula.

1.Definitii

In reactiile de polimerizare n molecule de substanta M se unesc formand macromoleculele care au aceeasi compozitie cantitativa cu a substantei care polimerizeaza, insa produsul rezultat are proprietati complet diferite. Reactia de polimerizare poate fi scrisa foarte simplu:

nM à Mn

Molecula de materi prima nesaturata M se numeste monomer, iar unitatea de structura care formeaza lantul macromoleculei se numeste mer.

Pentru a intelege mai bine notiunile fundamentale din domeniul polimerizarii sa va examina cazul ciocnirii de vinil care este un monomer avand o dubla legatura vinilica si care este capabila sa polimerizeze rezultand policlorura de vinil:

monomer (clorura de vinil) polimer (policlorura de vinil) policlorura de vinil

In acest caz, merii au aceeasi compozitie elementara ca si monomerul.

Numarul de unitati structurale (numarul de meri) dintr-o macromolecula reprezinta gradul de polimerizare care are in compozitie unitati structurale identice se numeste homopolimer.

Cand in procesul de polimerizare intervin doi sau mai multi monomeri diferiti ce se leaga formand macromolecule , procesul se numeste copolomerizare, materiile prime respective  comonomeri, iar produsul final  copolimer. Exemple de comonomeri: butadiene si stirenul. Rezultatul copolimerizarii: copolimerul butadiene-stiren.

Reactiile de polimerizare sunt exoterme, valoarea caldurii de reactie variind intre --17,2 si -24.38 kcal/mol, si sunt favorizate de temperature scazute si de presiuni ridicate.

2.Agenti de polimerizare

Sunt substante chimice care intervin in procesul de polimerizare, inluentand direct desfasurarea procesului de polimerizare si proprietatile polimerului rezultat si anume:

- initiatorii sunt substante care formeaza usor radicali liberi si care activeaza si initiaza formarea lantului polimerului prin mecanismul radicalic. Dintre acestia se pot cita peroxizii organici ,peroxizii anorganici, azo-izobutironitrul etc;

- catalizatorii sunt substante care maresc viteza de polimerizare prin ionii pe care ii formeaza impreuna cu monomerul. Exemple de catalizatori complecsi descoperiti in 1955 asa-numiti catalizatori sterospecifici sunt reprezentati prin tritil-aluminiu Al(C2H5)3, tripropil-aluminiu AL(C3H7)3. trietil-borul B(C2H5)3 si un cocatalizator TiCl4; TiCl3; CoCl2; BCl3 etc;

- inhibitorii sunt substante care intrerup reactia de polimerizare formand cu radicalii existenti substnte stabile. Industrial se utilizeaza ca inhibitori:Chinone, nitro-derivanti, polifenoli, anmine, saruri de metale grele ale unor acizi organici, oxigen etc. ;

- modificatorii (regulatorii) sunt substante care regleaza gradul de polimerizare intrerupand procesul la anumite valori ale acestuia. Drept modificatori se citeaza: mercaptani, aldehide, alcooli. ;