baza danych właściwości polimeru

Zasady polimeryzacji kondensacyjnej

polimeryzacja kondensacyjna jest formą polimeryzacji stopniowego wzrostu, w której monomery i/lub oligomery reagują ze sobą, tworząc większe jednostki strukturalne, uwalniając mniejsze cząsteczki jako produkt uboczny, taki jak woda lub metanol. Dobrze znanym przykładem reakcji kondensacji jest estryfikacja kwasów karboksylowych alkoholem. Jeśli obie grupy są difunkcyjne, produkt kondensacji jest polimerem liniowym, a jeśli co najmniej jedna z grup jest trójfunkcyjna lub tetrafunkcyjna, otrzymany polimer jest polimerem usieciowanym (tj. siecią trójwymiarową). Dodanie monomerów z tylko jedną grupą reaktywną zakończy rosnący łańcuch, a w konsekwencji obniży (średnią) masę cząsteczkową. Tak więc, średnia masa cząsteczkowa i gęstość sieciowania zależą od funkcjonalności każdego monomeru zaangażowanego w polimeryzację kondensacji i od jego stężenia w mieszaninie.

klasyczną kondensacją krokową jest reakcja między kwasem dwuzasadowym a glikolem, pokazana poniżej:

HOOC–(CH2)N–COO–(CH2)m–OH + H2O

otrzymany polimer nazywa się poliestrem. Woda jest stale usuwana z układu reakcyjnego, ponieważ jest reaktywna z wiązaniami estrowymi w celu odwrócenia reakcji.
jednym z najczęstszych termoplastycznych poliestrów jest poli (tereftalan etylenu), często skracany PET lub PETE:

innymi ważnymi reakcjami kondensacji są estry, eteryfikacja i amidyzacja. Na przykład poliamidy liniowe mogą być wytwarzane przez reakcję diamidów z kwasami dikarboksylowymi:

HOOC–(CH2)4–COOH + H2N–(CH2)6–NH2 →

w tym przykładzie produktem jest poli(heksametylenadipamid), znany również jako Nylon 6-6, który jest jednym z najczęstszych poliamidów termoplastycznych. Jego struktura chemiczna jest pokazana poniżej

zarówno Nylon, jak i PETE nie potrzebują katalizatora, ponieważ monomery kwasu katalizują reakcję. Jednak silne kwasy, takie jak kwas siarkowy, dodatkowo przyspieszają reakcję. Zamiast diacydów można również stosować chlorki diacylu. Mają tę zaletę, że zwykle nie ma reakcji odwrotnej, ponieważ produkt uboczny HCl nie jest reaktywny z wiązaniami estrowymi.

Notki:

1. reakcja wymiany estrów jest reakcją między estrem a innym związkiem, takim jak alkohol, kwas lub inny Ester (transestryfikacja), tworząc ester o innym składzie.2

2. Transestryfikacja estrów metylowych glikolami zamiast bezpośredniej estryfikacji diacydów dialkoholami jest czasami preferowana ze względu na łatwe oczyszczanie diestrów przez destylację.