Yksi tapa tehdä tämä on tehdä todella pitkiä ketjuja (kutsutaan polymeereiksi) pienemmistä kappaleista (monomeereistä); prosessi, jota et ole luultavasti koskaan kuullut, mutta varmasti kemian tunnillasi käyttää termiä additiopolymeeri ja kondensaatiopolymeerisyntymistä. Tässä artikkelissa keskustellaan siitä, mitä kondensaatiopolymerointi on, miten se toimii ja joistakin tuotteista, joissa käytämme niitä - päivittäin. Loppujen lopuksi se on sinulle järkevämpää!
Kondensaatiopolymerointi on ainutlaatuinen prosessi, joka kokoaa pieniä molekyylisiä rakennuspalikoita (monomeerejä) tuottaakseen suuria molekyylejä, joissa yksittäiset monomeerit yhdistyvät veden muodostumisen aikana syntyneillä sidoksilla. Se voidaan vapauttaa (vapauttaa) pienistä molekyyleistä, kuten vedestä jne., kun nämä monomeerit kerääntyvät muodostamaan polymeeriä. Tästä syystä lisäämme sanan "kondensaatio. Tiivistyminen – termi tiivistyminen tarkoittaa, että jostain pienemmästä luovutaan tai luovutaan, kun suurempi rakenne muodostuu.
Tyyppisiä silikonitulppaKondensaatiopolymerointeja on monenlaisia, mutta mekanismi, johon ne osallistuvat, toimii samalla tavalla. Jotta tämä ajatus olisi selkeämpi, ajattele vain yhtä monomeerityyppiä, jossa kaksi yhdistävää osaa näyttävät vähän karboksyylihapolta ja alkoholilta. Polymerointi toisen tyyppisellä monomeerilla, kuten amiinilla ja happokloridilla, on menetelmä, jolla tämä monomeeri sekoittuu jälleen muiden steeristen ryhmien kanssa. Kun nämä kaksi erillistä monomeeriä yhdistyvät, ne reagoivat kemiallisesti. Tämä reaktio johtaa pienen molekyylin, kuten veden, muodostumiseen. Tämä kuva on yksittäinen menetelmä, jolla voi tapahtua kondensaatiopolymerointia!
Vaikka kondensaatiopolymerointiin liittyvät kemialliset muutokset saattavat tuntua melko pelottavilta niille, jotka eivät ole perehtyneet orgaanisiin reaktioihin, tarkastelemme, kuinka tämä toimii yhden niistä - polyesterin - kautta. Todennäköisesti kohtaat polyesteriä usein materiaalina vaatteissa ja pakkauksissa. Polyesterin valmistukseen käytetään kahdenlaisia monomeerejä: karboksyylihappoa ja alkoholia. Nämä kaksi monomeeria reagoivat yhdessä muodostaen kemiallisen sidoksen, jota kutsutaan esterisidokseksi.
Tämä reaktio tapahtuu, kun happo ja alkoholi kohtaavat toisensa. Kun nämä reagoivat, ne muodostavat esterin ja vesi on sivutuote. Se ensimmäinen on esteröintireaktio. Tähän muodostukseen lisätään toinen monomeeri, joka reagoi kahdessa kohdassa alkuperäisessä reagoivassa elementissä. Näiden lisääminen taas johtaa siihen, että vapautuu enemmän vesimolekyylejä ja se auttaa epäsuorasti esterien polymeroitumisessa muodostamaan pitkiä ketjuja. Prosessin laajennettu versio toistetaan monta kertaa suuren polymeeriketjun muodostamiseksi.
Kondensaatiopolymeerit rakennetaan monomeereistä, pienistä rakennuspalikoista. Sisällä olevat monomeerit ovat erityisiä amfifiilisiä alueita, jotka pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa muiden monomeerien kanssa muodostaen ketjuja. Valittu monomeerimolekyyli voi muuttaa lopullisen polymeerituotteen käyttäytymistä suuressa määrin. Yksi johtuu siitä, että voit esimerkiksi käyttää erilaisia monomeerejä ja tämä määrittää, kuinka vahva se tavallaan tulee tai onko se hieman joustavampi vai onko sen lämmönkestävä jne.
Verrattuna additiopolymerointiin, kondensaatiopolymerointi on ominaisuuksiltaan ja käyttötarkoituksiltaan monipuolisempi. Kuitenkin, koska kondensaatiopolymerointiprosessissa vapautuu pieni molekyyli, se tekee siitä vähemmän käyttökelpoisen suurten polymeerimäärien valmistuksessa johtuen prosessin hallinnan vaikeuksista teollisessa ympäristössä.