Polymer Properties Database
Prinsipper For Kondensasjonspolymerisering
en kondensasjonspolymerisering er en form for trinn-vekstpolymerisering der monomerer og / eller oligomerer reagerer med hverandre for å danne større strukturelle enheter mens de frigjør mindre molekyler som et biprodukt som vann eller metanol. Et velkjent eksempel på en kondensasjonsreaksjon er forestringen av karboksylsyrer med alkoholer. Hvis begge deler er difunksjonelle, er kondenseringsproduktet en lineær polymer, og hvis minst en av delene er tri – eller tetra-funksjonell, er den resulterende polymeren en tverrbundet polymer (dvs.et tredimensjonalt nettverk). Å legge til monomerer med bare en reaktiv gruppe vil avslutte en voksende kjede, og dermed senke (gjennomsnittlig) molekylvekten. Dermed vil den gjennomsnittlige molekylvekten og tverrbindingstettheten avhenge av funksjonaliteten til hver monomer involvert i kondensasjonspolymerisasjonen og på konsentrasjonen i blandingen.
en klassisk trinnvekstkondensasjon er reaksjonen mellom en dibasisk syre og en glykol, vist nedenfor:
HOOC-(CH2)n–COOH + HO–(CH2)M–OH →
HOOC–(CH2)n–COO–(CH2)m–OH + H2O
den resulterende polymeren kalles en polyester. Vannet fjernes kontinuerlig fra reaksjonssystemet fordi det er reaktivt med esterkoblinger for å reversere reaksjonen.
en av de vanligste termoplastiske polyesterene er poly (etylentereftalat), ofte forkortet PET eller PETE:
Andre viktige kondensasjonsreaksjoner er ester interchange1, eterifisering og amidisering. For eksempel kan lineære polyamider fremstilles ved å reagere diamider med dikarboksylsyrer:
HOOC–(CH2)4–COOH + H2N – (CH2) 6-NH2 →
i dette eksemplet er produktet poly (heksametylenadipamid), også kjent Som Nylon 6-6, som er en av de vanligste termoplastiske polyamidene. Dens kjemiske struktur er vist nedenfor
Både Nylon og PETE trenger ikke en katalysator fordi syremonomerer katalyserer reaksjonen. Imidlertid akselererer sterke syrer som svovelsyre ytterligere reaksjonen. I stedet for diacider kan diacylklorider også brukes. De har fordelen at det vanligvis ikke er noen reverseringsreaksjon, fordi Biproduktet HCl ikke er reaktivt medesterbindinger.
Notater:
-
en esterutvekslingsreaksjon er en reaksjon mellom en ester og en annen forbindelse som en alkohol, en syre eller en annenester (transesterifisering), for å danne en ester med forskjellig sammensetning.2
-
Transesterifisering av metylestere med glykoler i stedet for direkte forestring av diacider med dialkoholer er noen ganger foretrukket på grunn av enkel rensing av diestere ved destillasjon.