Радикально инициированная полимеризация — это процесс синтеза полимеров, в котором реакция инициируется образованием радикалов, способных вызывать реакционирование мономеров и их присоединение к цепи полимера. Механизм радикальной полимеризации можно разделить на несколько основных этапов:

1. Инициация

На этом этапе происходит образование свободных радикалов, которые могут инициировать полимеризацию. Инициация может происходить с помощью:

Термического разложения: Например, пероксиды и Аzo-соединения разлагаются при нагреве, высвобождая радикалы.Ультрафиолетового излучения: Воздействие на мономеры или инициаторы, содержащие определённые группы, может приводить к образованию радикалов.Химических реакций: Реакции с другими соединениями, которые могут образовать свободные радикалы.2. Пропагция

На этом этапе образовавшиеся радикалы реагируют с мономерами, образуя новые радикалы, которые продолжают реагировать с другими мономерами. Этот процесс может повторяться много раз, что приводит к росту цепи полимера. Важно, что скорость реакции на этом этапе зависит от концентрации радикалов и мономеров.

3. Терминация

Цепь полимера окончательно формируется на этапе терминaции, где радикальные цепи взаимодействуют друг с другом. Это может происходить двумя основными путями:

Состояние дипольного взаимодействия: Два радикала соединяются, создавая ненасыщенное соединение.Состояние комбинации: Два радикала соединяются, образуя стабильную молекулу без радикального центра.Факторы, влияющие на молекулярную массу полимеров

Разные факторы могут влиять на молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение конечного полимера:

Концентрация мономера: Чем выше концентрация мономера, тем скорее будет происходить реакция пропагции, что может привести к более высокой молекулярной массе.

Концентрация инициатора: Высокая концентрация инициатора может приводить к образованию большого количества свободных радикалов, что увеличивает скорость и количество цепей, но это может уменьшить среднюю молекулярную массу за счёт большей вероятности терминальных реакций.

Температура: Увеличение температуры зачастую ускоряет скорость инициации и пропагции, но также может способствовать более быстрому разложению радикалов, увеличивая вероятность терминации.

Структура мономера: Мономеры с более сложной структурой или множественными реакционноспособными группами могут вести к образованию полимеров с более высокой молекулярной массой.

Время полимеризации: Длительное время полимеризации может увеличить молекулярную массу, но имеет свои пределы из-за возможной терминации.

Присутствие модификаторов: Добавление других веществ (например, пленкообразователей или пластификаторов) может изменять свойства и молекулярную массу полимера.

Таким образом, контроль этих и других факторов позволяет синтезировать полимеры с заданными характеристиками и молекулярной массой.