Unterschied zwischen Kettenwachstum und Stufenwachstumspolymerisation

Hauptunterschied - Kettenwachstumspolymerisation vs. Stufenwachstumspolymerisation

Polymere sind riesige Moleküle, die aus kleinen Einheiten bestehen, die als Monomere bekannt sind. Monomere sind Moleküle mit entweder ungesättigten Bindungen oder mindestens zwei funktionellen Gruppen pro Molekül. Monomere binden sich zu Polymerketten. Wechselwirkungen zwischen Polymerketten verursachen die Bildung riesiger Polymermoleküle. Die Bildung eines Polymers wird Polymerisation genannt. Die Polymerisation erfolgt hauptsächlich auf zwei Wegen: Kettenwachstumspolymerisation und Stufenwachstumspolymerisation. Der Hauptunterschied zwischen Kettenwachstumspolymerisation und Stufenwachstumspolymerisation ist der Kettenwachstumspolymerisation weist an ihren Enden ein Wachstum einer Polymerkette auf wohingegen Die schrittweise Wachstumspolymerisation weist eine Kombination von Oligomeren auf, um eine Polymerkette zu bilden.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Kettenwachstumspolymerisation?
     - Definition, Erklärung, Typen
2. Was ist die Stufenwachstumspolymerisation
      - Definition, Erklärung
3. Was ist der Unterschied zwischen Kettenwachstum und Stufenwachstumspolymerisation?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Additionspolymerisation, anionische Polymerisation, kationische Polymerisation, Kettenwachstumspolymerisation, Kondensationspolymerisation, Monomer, Polymer, Polymerisation, Radikalpolymerisation, Stufenwachstumspolymerisation

Was ist Kettenwachstumspolymerisation?

Kettenwachstumspolymerisation ist der Prozess, bei dem Polymere aus ungesättigten Monomeren gebildet werden. Kettenwachstumspolymerisation wird auch genannt Additionspolymerisation weil Monomere an die Enden der Polymerketten angehängt werden. Die Monomere sind an die Kette in der aktiven Stelle der wachsenden Polymerkette gebunden, und zwar jeweils Monomer. Das Wachstum von Polymerketten erfolgt nur an den Enden. Die Schritte der Kettenpolymerisation umfassen,

1. Initiation
2. Vermehrung
3. Beendigung

   Abbildung: Die Polymerisation von Ethylen. Es ist eine Kettenwachstumspolymerisation.

Entsprechend dem Initiator, der in dem Kettenwachstumspolymerisationsverfahren verwendet wird, gibt es drei Arten von Kettenwachstumspolymerisation.

1. Radikalische Polymerisation - Der Initiator ist ein Radikaler
2. Kationische Polymerisation - der Initiator ist eine Säure / Kation
3. Anionische Polymerisation - Der Initiator ist ein Nukleophil

Die Ausbreitungsstelle der Radikalpolymerisation ist ein Kohlenstoffradikal, während die Ausbreitungsstelle der kationischen Polymerisation ein Carbokation und die Ausbreitungsstelle der anionischen Polymerisation ein Carbanion ist.

Was ist die Stufenwachstumspolymerisation

Stufenwachstumspolymerisation ist die Bildung eines Polymers aus zwei- oder mehrfunktionellen Monomeren. Stufenwachstumspolymerisation ist auch bekannt als Kondensationspolymerisation. Im Gegensatz zur Kettenwachstumspolymerisation werden die Polymerketten hier nicht zu Beginn gebildet. Zunächst werden Dimere, Trimmer und Tetramere gebildet. Dann verbinden sich diese Oligomere miteinander und bilden lange Polymerketten. Daher sind die Monomere nicht wie bei der Kettenwachstumspolymerisation an die Enden der Polymerketten gebunden.

Abbildung 2: Die schrittweise Wachstumspolymerisation beginnt mit der Bildung von Oligomeren und sie werden dann zu Polymerketten zusammengefügt.

Die stufenweise Wachstumspolymerisation weist zu Beginn Oligomere anstelle von Polymerketten auf, da die an diesem Prozess beteiligten Monomere aus mindestens zwei verschiedenen funktionellen Gruppen bestehen. Daher können sich die Monomere jederzeit miteinander verbinden.

3: Kettenwachstum vs. Stufenwachstumspolymerisation

Die obige Grafik zeigt die Beziehung zwischen den beiden Polymerisationsprozessen und der Geschwindigkeit der Bildung des Polymers.

Unterschied zwischen Kettenwachstum und Stufenwachstumspolymerisation

Definition

Kettenwachstumspolymerisation: Kettenwachstumspolymerisation ist die Bildung von Polymeren aus ungesättigten Monomeren.

Schrittwachstumspolymerisation: Schrittwachstumspolymerisation ist die Bildung eines Polymers aus zwei oder mehrwertigen Monomeren.

Kettenwachstum

Kettenwachstumspolymerisation: Bei der Kettenwachstumspolymerisation wird zu Beginn eine Polymerkette durch Anlagerung eines Monomers gebildet.

Schrittwachstumspolymerisation: Bei der schrittweisen Wachstumspolymerisation werden zu Beginn Oligomere gebildet, die später unter Bildung der Polymerkette miteinander kombiniert werden.

Arten von Monomeren

Kettenwachstumspolymerisation: Bei der Kettenwachstumspolymerisation verwendete Monomere sind ungesättigte Monomere.

Schrittwachstumspolymerisation: Bei der schrittweisen Wachstumspolymerisation verwendete Monomere sind bifunktionelle oder multifunktionelle Monomere.

Verlust von Monomeren

Kettenwachstumspolymerisation: Bei der Kettenwachstumspolymerisation tritt zu Beginn kein schneller Monomerverlust auf.

Schrittwachstumspolymerisation: In der Schrittwachstumspolymerisation kann zu Beginn ein schneller Monomerverlust beobachtet werden.

Aktive Seite

Kettenwachstumspolymerisation: Bei der Kettenwachstumspolymerisation kann ein aktives Zentrum am Ende der Polymerkette beobachtet werden.

Schrittwachstumspolymerisation: In der schrittweisen Wachstumspolymerisation sind alle Monomere selbst aktiv.

Initiation

Kettenwachstumspolymerisation: Kettenwachstumspolymerisation erfordert Initiatoren, um die Doppelbindung im Monomermolekül aufzubrechen.

Schrittwachstumspolymerisation: Die schrittweise Wachstumspolymerisation erfordert keine Initiatoren.

Beendigung

Kettenwachstumspolymerisation: Kettenwachstumspolymerisation zeigt nach Beendigung kein Wachstum der Polymerkette.

Schrittwachstumspolymerisation: Die schrittweise Wachstumspolymerisation zeigt keine Beendigung.

Reaktionsgemisch

Kettenwachstumspolymerisation: Bei der Kettenwachstumspolymerisation werden nur Monomere und Polymere beobachtet.

Schrittwachstumspolymerisation: Bei der schrittweisen Wachstumspolymerisation kann jede Art von Molekülen (wie Dimere, Trimmer, Tetramere oder Oligomere) beobachtet werden.

Fazit

Polymerisation ist in so vielen Branchen ein wichtiger Prozess. Die Polymerisation kann auf zwei Arten erfolgen. Kettenwachstumspolymerisation und Stufenwachstumspolymerisation. Der Hauptunterschied zwischen Kettenwachstumspolymerisation und Stufenwachstumspolymerisation besteht darin, dass die Kettenwachstumspolymerisation das Wachstum einer Polymerkette an ihren Enden beinhaltet, während die Stufenwachstumspolymerisation die Kombination von Oligomeren zur Bildung einer Polymerkette beinhaltet.

Verweise:

1. Libretexte "Step-Growth-Polymere - Kondensationspolymere." Chemie LibreTexts. Textsammlung, 21. Juli 2016. Web. Hier verfügbar. 23. Juni 2017. 
2. "Datenbank für Polymereigenschaften". Schrittweise Polymerisation. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 23. Juni 2017. 
3. "Polymerisation". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 06. Apr. 2016. Web. Hier verfügbar. 23. Juni 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. “RadicalPolymerizationEthylene” Von V8rik in der Wikipedia auf Englisch (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Step-Growth-Polymerisation" Von Chem538grp5w09 - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia
3. “Vergleich zwischen SG und CG” Chem538grp5w09 - Über Avia (Omalik omand) über Commons Wikimedia