Sự khác biệt cơ bản giữa trùng hợp cộng và trùng hợp gốc là sự trùng hợp cộng xảy ra thông qua việc bổ sung các đơn phân không bão hòa trong khi trùng hợp gốc xảy ra thông qua việc bổ sung các gốc tự do.
Polyme hóa là quá trình sản xuất một loại polyme bằng cách sử dụng một số lượng lớn các monome. Có hai loại chính của quá trình trùng hợp; chúng là, trùng hợp cộng, trùng hợp ngưng tụ. Sự trùng hợp gốc là một dạng của sự trùng hợp cộng.
Phản ứng trùng hợp cộng là gì?
Đó là quá trình hình thành một polyme cộng thông qua liên kết các monome không no. Dạng polyme bổ sung phổ biến nhất là polyme polyolefin. Các polyme polyolefin hình thành khi các monome olefin liên kết với nhau. Olefin là các hợp chất nhỏ không bão hòa như anken. Do đó, khi các olefin này trải qua quá trình trùng hợp, các liên kết không bão hòa của các monome này chuyển thành liên kết bão hòa. Tuy nhiên, đơn phân của phản ứng trùng hợp cộng có thể là một gốc, một cation hoặc một anion.
Hình 1: Sơ đồ cấu trúc của Polypropylene, là một Polymer Polyolefin
Tổng hợp Polyme bổ sung:
Có ba hình thức trùng hợp cộng chính. Mỗi quá trình trùng hợp bắt đầu với một chất khơi mào cụ thể, dẫn đến quá trình trùng hợp.
- Phản ứng trùng hợp gốc liên quan đến việc trùng hợp các monome với sự hiện diện của một gốc có thể tấn công một monome để tạo ra một gốc cacbon.
- Chất khởi đầu của quá trình trùng hợp cation là một axit có thể tạo ra cacbocation
- Chất bắt đầu quá trình trùng hợp anion là một nucleophile có thể tạo ra carbanion
Một số ví dụ về polyme bổ sung như sau:
- LDPE (polyethylene mật độ thấp)
- HDPE (polyethylene mật độ cao)
- PVC (polyvinyl clorua)
- Polypropylene
- Polystyrene
Phản ứng trùng hợp triệt để là gì?
Đó là quá trình hình thành vật liệu polyme thông qua việc bổ sung các gốc tự do. Sự hình thành các gốc có thể xảy ra theo một số cách. Tuy nhiên, nó thường liên quan đến một phân tử khơi mào tạo thành một gốc. Chuỗi polyme hình thành bằng cách bổ sung gốc được tạo ra với các monome không gốc.
Hình 2: Quá trình trùng hợp gốc tự do qua trung gian nitroxide cho PVC
Có ba bước chính liên quan đến quá trình trùng hợp gốc:
- Khởi đầu
- Tuyên truyền
- Chấm dứt
Bước khởi tạo tạo ra điểm phản ứng. Nó là điểm mà từ đó chuỗi polyme hình thành. Bước thứ hai là bước nhân giống trong đó polyme dành thời gian để phát triển chuỗi polyme. Trong bước kết thúc, sự phát triển của chuỗi polyme dừng lại. Điều đó có thể xảy ra theo một số cách:
- Sự kết hợp các đầu của hai chuỗi polyme đang phát triển
- Sự kết hợp giữa đầu chuỗi polyme đang phát triển với chất khơi mào
- Mất cân bằng triệt để (loại bỏ một nguyên tử hydro, tạo thành một nhóm không bão hòa)
Sự tương đồng giữa phép cộng và sự trùng hợp triệt để là gì?
- Cả hai đều là dạng của quá trình trùng hợp cộng
- Cả hai quá trình polyme hóa đều bao gồm ba bước: bắt đầu, lan truyền và kết thúc sự phát triển của chuỗi polyme.
Sự khác biệt giữa Phép cộng và Quá trình trùng hợp triệt để là gì?
Bổ sung và trùng hợp triệt để |
|
| Trùng hợp cộng là quá trình tạo thành polyme cộng thông qua liên kết các monome không no. | Trùng hợp triệt để là quá trình hình thành vật liệu polyme thông qua việc bổ sung các gốc tự do. |
| Bản chất của monome được sử dụng | |
| Olefin hoặc các hợp chất không bão hòa thường có liên kết đôi | Các gốc tự do có các điện tử chưa ghép đôi |
| Liên kết trong monome | |
| Liên kết đôi trong monome trở nên bão hòa sau khi hoàn thành phản ứng trùng hợp | Các electron chưa được ghép đôi trong các gốc sẽ trở thành cặp đôi sau khi hoàn thành quá trình trùng hợp |
| Khả năng phản ứng của monome | |
| Các monome trải qua quá trình trùng hợp bổ sung khi liên kết đôi chuyển thành liên kết đơn | Các monome trải qua quá trình trùng hợp gốc do tính phản ứng cao của các gốc tự do. |
Tóm tắt - Bổ sung và trùng hợp triệt để
Cộng và trùng hợp gốc là hai kỹ thuật trùng hợp phổ biến. Phản ứng trùng hợp triệt để là một hình thức trùng hợp cộng. Sự khác biệt chính giữa trùng hợp cộng và trùng hợp gốc là sự trùng hợp cộng xảy ra thông qua việc bổ sung các đơn phân không bão hòa trong khi trùng hợp gốc xảy ra thông qua việc bổ sung các gốc tự do.
