Polimerlarning makromolekulyar tuzilishi

1.2. Polimerlanish va uning turlari
Elementar zvenolarning uchlarida reaksion faol markazlar bo‘lib, ular orqali birikish - sintez amalga oshadi. Faol markazlar tabiatiga (radikal yoki ion) bog‘liq holda polimerlanish radikalli yoki ionli deb farqlanadi.
a) Radikal polimerlanish hamma vaqt zanjirli mexanizm bo‘yicha amalga oshadi. Bunda faol markazlar funksiyasini erkin radikallar bajaradi. Radikal polimerlanishni amalga oshiradigan eng taniqli monomerlar guruhiga etilen, vinilxlorid, akrilonitril, metakrilat, stirol, butadien kabilar kiradi. Radikal polimerlanish jarayoni bir nechta elementar kimyoviy bosqichlarni o‘z ichiga oladi: initsirlash, zanjir o‘sishi, zanjir uzilishi va zanjir uzatilishi.
Initsirlash reaksiya muhitida reaksion zanjirlarni boshlovchi erkin radikallarni yaratish jarayonidir. Bunday jarayonni amalga oshiradigan moddalar initsiator deyiladi. Masalan, oksidlovchi-qaytaruvchi (tiklanuvchi) tizimlar initsiator bo‘la oladi. Shuningdek, radikal polimerlanishda yorug‘lik kvantini yutish orqali fotokimyoviy initsirlash va yuqori energetik nurlanish (-nurlar, -zarrachalar, neytronlar, elektronlar va sh.k.) orqali radiatsion-kimyoviy initsirlash qo‘llanadi.
Zanjir o‘sishi initsirlash natijasida hosil bo‘lgan erkin radikallarga monomerlarning birikish jarayonidir. Bu jarayon zanjir o‘sishi tezligi doimiysi (k) va faollik energiyasi (E_a) kabi parametrlarga bog‘liq. Odatda E_a = 12 – 40 kJ/mol.
Zanjir uzilishi zanjirlarni kinetik va material cheklanish reaksiyasi bo‘lib, bu jarayon tizimda faol markazlarni yo‘qolishiga yoki ular o‘rniga yetarlicha faol bo‘lmagan monomerlar paydo bo‘lishiga, zanjirlarni o‘sishini to‘xtashiga olib keladi. Natijada turli molekulyar massali zanjirlar hosil bo‘ladi va polimolekulyarlik, ya‘ni polidisperslik yuqori bo‘lishi kuzatiladi. Bunda zanjir uzilish faollik energiyasi E_a = 6 kJ/mol dan oshmaydi. Zanjirlar uzilishini amalga oshirish, ya’ni radikallar bilan ta‘sirlashib reaksiyani to‘xtatish uchun ingibitor moddalar ham qo‘llanadi.
Zanjir uzatish reaksiyasida biror bir tanlangan zanjir uzatish molekulasi bilan o‘sadigan radikal atomi uziladi, natijada yangi radikal hosil bo‘ladi va zanjir o‘sishining kinetik reaksiyasi davom etadi.