Polymer Properties Database

BY admin
|

Principles of Condensation Polymerization

kondensaatiopolymerointi on askelkasvupolymeroinnin muoto, jossa monomeerit ja/tai oligomeerit reagoivat keskenään muodostaen suurempia rakenneyksiköitä vapauttaen samalla pienempiä molekyylejä sivutuotteena, kuten vettä tai metanolia. Tunnettu esimerkki kondensaatioreaktiosta on karboksyylihappojen esteröityminen alkoholien kanssa. Jos molemmat osat ovat difunktionaalisia, kondensaatiotuote on lineaarinen polymeeri, ja jos ainakin toinen osista on tri – tai tetrafunktionaalinen, tuloksena oleva polymeeri on ristisilloitettu polymeeri (eli kolmiulotteinen verkko). Kun monomeerejä lisätään vain yhteen reaktiiviseen ryhmään, kasvuketju päättyy ja näin ollen (keskimääräinen) molekyylipaino pienenee. Näin ollen keskimääräinen molekyylipaino ja ristiinlinkitiheys riippuvat kunkin kondensaatiopolymerointiin osallistuvan monomeerin toimivuudesta ja sen pitoisuudesta seoksessa.

klassinen askelkasvukondensaatio on kaksiemäksisen hapon ja glykolin välinen reaktio, joka on esitetty alla:

HOOC-(CH2)n–COOH + HO–(CH2)m–OH →
HOOC–(CH2)n–COO–(CH2)M–OH + H2O

syntyvää polymeeriä kutsutaan polyesteriksi. Vesi poistuu jatkuvasti reaktiojärjestelmästä, koska se reagoi esterisidosten kanssa reaktion kääntämiseksi.
yksi yleisimmistä termoplastisista polyestereistä on poly (eteenitereftalaatti), joka usein lyhennetään PET tai PETE:

muita tärkeitä kondensaatioreaktioita ovat esterien vaihto1, eetteröinti ja amidointi. Esimerkiksi lineaarisia polyamideja voidaan valmistaa reagoimalla diamideja dikarboksyylihappojen kanssa:

HOOC–(CH2)4–COOH + H2N–(CH2)6–NH2 →

tässä esimerkissä tuote on poly(heksametyleenidipamidi), joka tunnetaan myös nimellä Nailon 6-6, joka on yksi yleisimmistä termoplastisista polyamideista. Sen kemiallinen rakenne on esitetty alla

nailon ja PETE eivät tarvitse katalyyttiä, koska happomonomeerit katalysoivat reaktiota. Vahvat hapot kuten rikkihappo kuitenkin kiihdyttävät reaktiota edelleen. Diasidien sijasta voidaan käyttää myös diasyyliklorideja. Niiden etuna on, että kääntymisreaktiota ei yleensä ole, koska sivutuotteena syntyvä HCl ei ole reaktiivinen esteriyhteyksien kanssa.

huomautukset:

  1. esterivaihtoreaktio on Esterin ja toisen yhdisteen, kuten alkoholin, hapon tai anotheresterin (transesterisaatio), välinen reaktio, jossa muodostuu koostumukseltaan erilainen esteri.2

  2. metyyliestereiden Transesteröinti glykoleilla sen sijaan, että diasidit esteröitäisiin suoraan dialkoholeilla, on joskus preferoitu, koska diesterit on helppo puhdistaa tislaamalla.