Ennek egyik módja az, hogy igazán hosszú láncokat (úgynevezett polimereket) készítenek kisebb darabokból (monomerekből); egy folyamat, amelyet valószínűleg soha nem hallottál, de a kémiaórán biztosan használja ezt a kifejezést addíciós polimer és kondenzációs polimerizáció. Ez a cikk megvitatja, mi az a kondenzációs polimerizáció, hogyan működik, és néhány olyan termék, amelyben ezeket használjuk – naponta. Végül is értelmesebb lesz számodra!
A kondenzációs polimerizáció egy egyedülálló eljárás, amely kis molekuláris építőelemek (monomerek) összeállításával nagy molekulákat állít elő, amelyekben az egyes monomerek a víz képződése során létrejövő kötésekkel kapcsolódnak össze. Megszabadítható (felszabadítható) kis molekuláktól, például víztől stb., amikor ezek a monomerek felhalmozódnak és polimert képeznek. Ez az oka annak, hogy hozzáadjuk a "sűrűsödés" szót. A kondenzáció – a kondenzáció kifejezés azt jelenti, hogy valami kisebbet feladnak vagy elengednek, miközben a nagyobb szerkezet létrejön.
Típusok szilikon dugóSokféle kondenzációs polimerizáció létezik, de a mechanizmus, amelyben részt vesznek, hasonló módon működik. Hogy ezt az elképzelést világosabbá tegyük, gondoljunk csak egyfajta monomerre, amelyben a két egyesülő rész kissé karbonsavra és alkoholra hasonlít. A polimerizáció egy második típusú monomerrel, például aminnal és savkloriddal az a módszer, amellyel ez a monomer keveredik, ismét más sztérikus csoportokkal. Amikor ez a két különálló monomer egyesül, kémiai reakcióba lépnek. Ez a reakció egy kis molekula, például víz képződéséhez vezet. Ez az illusztráció egy egyedüli módszer, amellyel kondenzációs polimerizáció történhet!
Míg a kondenzációs polimerizációval kapcsolatos kémiai átalakulások meglehetősen ijesztőnek tűnhetnek azok számára, akik nem jártasak a szerves reakciókban, megvizsgáljuk, hogyan működik ez egy közülük – a poliészteren – keresztül. Valószínűleg gyakran találkozik a poliészterrel ruházati és csomagolási anyagként. A poliészter előállításához kétféle monomer létezik: egy karbonsav és egy alkohol. Ez a két monomer egymással reagálva kémiai kötést hoz létre, amelyet észterkötésnek neveznek.
Ez a reakció akkor megy végbe, amikor a sav és az alkohol találkozik egymással. Amikor ezek reagálnak, észtert képeznek, és a víz melléktermék. Ez a legelső egy észterezési reakció. Ehhez a képződményhez egy második monomert adunk, amely a kezdeti reagáló elem két helyén reagál. Ezek ismételt hozzáadásával több vízmolekula szabadul fel, és ez közvetve segíti az észterek polimerizációját hosszú láncokká. Az eljárás kiterjesztett változatát sokszor megismételjük, hogy nagy polimerláncot hozzunk létre.
A kondenzációs polimerek monomerekből, kis építőelemekből épülnek fel. A monomerek belsejében amfifil természetű speciális régiók vannak, amelyek képesek kölcsönhatásba lépni más monomerekkel és láncokat alkotni. A kiválasztott monomer molekula nagymértékben megváltoztathatja a polimer végtermék viselkedését. Az egyik az, hogy például különböző típusú monomereket használhat, és ez határozza meg, hogy milyen erős lesz, vagy rugalmasabb-e, vagy hőálló-e stb.
Összehasonlítva az addíciós polimerizációval, a kondenzációs polimerizáció sokoldalúbb tulajdonságait és felhasználását tekintve. Mivel azonban egy kis molekula szabadul fel a kondenzációs polimerizáció során, kevésbé használható nagy mennyiségű polimer előállítására, mivel az ipari környezetben a folyamat szabályozása nehézségekbe ütközik.