Katyonik Polimerizasyon; Genel Bakış (overview)

Katyonik polimerizasyonda bir polimerik ürünün (DP > 20) oluşması, tüm poli katılmalarda olduğu gibi, çoğalma hızının (Rp) transfer hızından (Rtr) ve sonlanma hızından (Rt) büyük olmasını gerektiri, çünkü,

               Rp
DPn = ¾¾¾¾¾
          Σ Rt + Σ Rtr

dir. Şüphesiz, eğer bir oligomer (DP < 20) veya bir dimer elde edilmesi isteniyorsa, bu eşitliğe göre bazı zincir-kopma reaksiyonlarının (transfer) çoğalmaya göre daha fazla olması gerekir.

Makromoleküllerin ortalama büyüklükleri ile ilgili bu kinetik yorumlara, yüksek verimlere ulaşmak için iki temel kavram ilave edilmelidir:

Birincisi diğer bir kinetik faktördür: monomerin polimere veya oligomere yüksek bir dereceyle dönüşümü süreli zincir taşıyıcıların bulunmasına bağlıdır. Bunun için işlem boyunca başlama hızı (Ri) sonlanma hızına eşit veya daha yüksek olmalı veya başlama polimerizasyonunun ilk aşamasında tamamlanmalı ve sonlanma hızı küçük (sıfır tercih edilir) olmalıdır.

Verimleri etkileyen ikinci faktör termodinamiktir ve çoğalma-azalma dengesiyle ilgilidir.

                kp
M+n + M ¬¾® M+n+1
                kdp

Yüksek verimlerin sadece dengenin ağırlıklı olarak sağa kaymasıyla elde edilebileceği açıkça görülmektedir. Buna göre, reaksiyon sıcaklığı monomerin tavan sıcaklığının (Tc) altında olmalıdır.

Katyonik polimerizasyonlar, kabaca aşağıdaki ortak davranışları gösterirler:

1. Alkenil monomerlerden elde edilen polimerlerin polimerizasyon derecelerini önemli transfer reaksiyonları belirler ve yüksek molekül ağırlıklarına sadece düşük veya çok düşük sıcaklıkta erişilir. Heterohalkalı monomerlerin halka-açılması polimerizasyonlarında bu sınırlamanın etkisi azdır.

2. Heterohalkalı monomerlerin tavan sıcaklıkları, çoğu kez relatif olarak düşüktür, koşullara göre bazı alkenil bileşikleri bu sorundan etkilenirler.

3. Yaşam süresini saptayan zincir taşıyıcıların kararlılığı DP ve verimi etkiler. Bu birkaç faktöre dayanır, fakat en fazla monomerin yapısı ve başlatıcının tipi etkilidir. Yani, doygun heterohalkalı monomerlerin alkenil monomerlerden daha kararlı aktif tanecikler verdikleri söylenebilir.


GERİ (poimer kimyası)