Verschil tussen ketengroei en stapgroei-polymerisatie

Belangrijkste verschil - Chain Growth Polymerization versus Step Growth Polymerization

Polymeren zijn gigantische moleculen gemaakt van kleine eenheden bekend als monomeren. Monomeren zijn moleculen met ofwel onverzadigde bindingen ofwel ten minste twee functionele groepen per molecuul. Monomeren binden samen om polymeerketens te vormen. Interacties tussen polymeerketens veroorzaken de vorming van reusachtige polymeermoleculen. De vorming van een polymeer wordt polymerisatie genoemd. Polymerisatie vindt hoofdzakelijk op twee manieren plaats: ketengroeipolymerisatie en stapgroeipolymerisatie. Het belangrijkste verschil tussen ketengroeipolymerisatie en stapgroeipolymerisatie is dat ketengroeipolymerisatie heeft aan de uiteinden een polymeerketen terwijl stapgroeipolymerisatie heeft een combinatie van oligomeren om een ​​polymeerketen te vormen.

Key Areas Covered

1. Wat is ketengroeipolymerisatie
     - Definitie, uitleg, typen
2. Wat is stapgroeipolymerisatie
      - Definitie, Toelichting
3. Wat is het verschil tussen ketengroei en stapgroei-polymerisatie
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: additiepolymerisatie, anionische polymerisatie, kationische polymerisatie, ketengroeipolymerisatie, condensatiepolymerisatie, monomeer, polymeer, polymerisatie, radicale polymerisatie, stapgroei polymerisatie

Wat is ketengroeipolymerisatie

Kettinggroeipolymerisatie is het proces waarbij polymeren worden gevormd uit onverzadigde monomeren. Kettinggroeipolymerisatie wordt ook wel genoemd additiepolymerisatie omdat monomeren worden toegevoegd aan de uiteinden van polymeerketens. De monomeren zijn gehecht aan de keten in de actieve plaats van de groeiende polymeerketen, één monomeer tegelijk. De groei van polymeerketens vindt alleen aan de uiteinden plaats. De stappen van ketenpolymerisatie omvatten,

1. inwijding
2. Voortplanting
3. Beëindiging

   Afbeelding: de polymerisatie van ethyleen. Het is een ketengroeipolymerisatie.

Volgens de initiator die wordt gebruikt in het ketengroeipolymerisatieproces zijn er drie soorten ketengroeipolymerisatie.

1. Radicale polymerisatie - de initiator is een radicaal
2. Kationische polymerisatie - de initiator is een zuur / kation
3. Anionische polymerisatie - de initiator is een nucleofiel

De propagatieplaats van radicaalpolymerisatie is een koolstofradicaal terwijl de voortplantingsplaats van kationische polymerisatie een carbokation is en de propagatieplaats van anionische polymerisatie een carbanion is.

Wat is stapgroeipolymerisatie

Stapgroeipolymerisatie is de vorming van een polymeer uit bi-functionele of multifunctionele monomeren. Stapgroeipolymerisatie is ook bekend als condensatie polymerisatie. Anders dan bij ketengroeipolymerisatie worden de polymeerketens hier niet aan het begin gevormd. Eerst worden dimeren, trimmers en tetrameren gevormd. Vervolgens combineren deze oligomeren met elkaar en vormen lange polymeerketens. Daarom zijn de monomeren niet gehecht aan de uiteinden van polymeerketens zoals bij ketengroeipolymerisatie.

Figuur 2: De stapgroeipolymerisatie begint met de vorming van oligomeren en vervolgens worden ze gecombineerd om polymeerketens te vormen.

Stapgroeipolymerisatie heeft in het begin oligomeren in plaats van polymeerketens omdat de bij dit proces betrokken monomeren uit ten minste twee verschillende functionele groepen bestaan. Daarom kunnen de monomeren op elk moment aan elkaar hechten.

Figuur 3: Kettinggroei versus stapgroei-polymerisatie

De bovenstaande grafiek toont de relatie tussen de twee polymerisatieprocessen en de snelheid van de vorming van het polymeer.

Verschil tussen ketengroei en stapgroei-polymerisatie

Definitie

Chain Growth Polymerization: Kettinggroeipolymerisatie is de vorming van polymeren uit onverzadigde monomeren.

Stapgroei polymerisatie: Stapgroeipolymerisatie is de vorming van een polymeer uit bi-functionele of multifunctionele monomeren.

Ketengroei

Chain Growth Polymerization: Bij ketengroeipolymerisatie wordt aan het begin een polymeerketen gevormd door de hechting van één monomeer tegelijk.

Stapgroei polymerisatie: Bij stapgroeipolymerisatie worden aan het begin oligomeren gevormd die later samen worden gecombineerd, waarbij de polymeerketen wordt gevormd.

Typen monomeren

Chain Growth Polymerization: Monomeren die worden gebruikt bij ketengroeipolymerisatie zijn onverzadigde monomeren.

Stapgroei polymerisatie: Monomeren die worden gebruikt in stapgroeipolymerisatie zijn bi-functionele of multifunctionele monomeren.

Verlies van monomeren

Chain Growth Polymerization: Bij ketengroeipolymerisatie is er in het begin geen snel verlies aan monomeren.

Stapgroei polymerisatie: Bij stapgroeipolymerisatie kan een snel verlies van monomeren aan het begin worden waargenomen.

Actieve site

Chain Growth Polymerization: Bij ketengroeipolymerisatie kan aan het einde van de polymeerketen een actieve plaats worden waargenomen.

Stapgroei polymerisatie: Bij stapgroeipolymerisatie zijn alle monomeren zelf actief.

inwijding

Chain Growth Polymerization: Kettinggroeipolymerisatie vereist initiatoren om de dubbele binding in monomeermolecuul te verbreken.

Stapgroei polymerisatie: Stapgroeipolymerisatie vereist geen initiatoren.

Beëindiging

Chain Growth Polymerization: Kettinggroeipolymerisatie vertoont geen groei van de polymeerketen na beëindiging.

Stapgroei polymerisatie: Stapgroeipolymerisatie vertoont geen beëindiging.

Reactie mengsel

Chain Growth Polymerization: Alleen monomeren en polymeren worden waargenomen in ketengroeipolymerisatie.

Stapgroei polymerisatie: Elk type molecuul (zoals dimeren, trimmers, tetrameren of oligomeren) kan worden waargenomen in stapgroeipolymerisatie.

Conclusie

Polymerisatie is een belangrijk proces in zoveel industrieën. Polymerisatie kan op twee manieren worden uitgevoerd; ketengroeipolymerisatie en stapgroeipolymerisatie. Het belangrijkste verschil tussen ketengroeipolymerisatie en stapgroeipolymerisatie is dat de ketengroeipolymerisatie de groei van een polymeerketen bij de uiteinden ervan omvat, terwijl de stapgroeipolymerisatie de combinatie van oligomeren omvat om een ​​polymeerketen te vormen..

Referenties:

1. Libretexts. "Stapsgewijze polymeren-Condensatiepolymeren." Chemie LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Beschikbaar Hier. 23 juni 2017. 
2. "Polymer Properties Database." Stap-groei polymerisatie. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 23 juni 2017. 
3. "Polymerisatie." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 06 april 2016. Web. Beschikbaar Hier. 23 juni 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "RadicalPolymerizationEthylene" door V8rik op Engels Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Stap-groei polymerisatie" door Chem538grp5w09 - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Vergelijking tussen SG en CG" Chem538grp5w09 - Üleslaadija oma töö (Avalik omand) via Commons Wikimedia