Monomer

A monomer ( más görögül μόνος "egy" + μέρος "rész ") egy kis molekulatömegű anyag , amely polimerizációs reakcióban polimert képez ; valamint ismétlődő egységek (szerkezeti egységek) a polimerek összetételében.

Azokat a kis molekulatömegű polimereket, amelyek kis mennyiségű monomerből képződnek, és képesek viszont polimerizálni, oligomereknek nevezzük .

A polimerizációs képesség elsősorban annak köszönhető, hogy molekuláiban kettős kötések találhatók.

A monomereket funkciójuk szerint osztályozzák. A két reaktív funkciós csoporttal rendelkező monomereket bifunkcionálisnak nevezzük. Trifunkcionális - rendre három, stb. Szigorúan véve monofunkcionális monomerek nem lehetnek, mivel az ilyen anyagok nem képesek polimerizálni, "megtörni" a növekvő polimer láncot, de a késztermék molekulatömegének és molekulatömeg-eloszlásának módosítására továbbra is használhatók. polimerként és „aktív hígítóként” a reakcióelegy technológiai tulajdonságainak módosítására.

A monomer funkcionalitása nem állandó, és a reakciókörülményektől függ. Például az epoxi- vagy glicidilcsoportokkal végzett reakciókban a glicerin 80 °C alatti hőmérsékleten bifunkciós monomerként viselkedik. 120 °C feletti hőmérsékleten - háromfunkciósként. A bifunkciós monomerek lineáris (szigorúan véve lineárisan elágazó) polimereket képeznek. Háromfunkciós és magasabb funkcionalitású - hálós, "háromdimenziós", amelyet infúzióval és oldhatatlansággal jellemez. A funkcionalitás lehet tört érték is, ha a reakciósebesség egyenlet alapján számítjuk ki:

$V=k*(C_a)^a*(C_b)^b$ , ahol:

V

a reakciósebesség , mol/s;

k

a reakciósebesség állandó , mol/s;

C_{a}

az „a” monomer koncentrációja , mol anyag/mol reakciótömeg;

{\displaystyle C_{b))

a „b” monomer koncentrációja, mol anyag/mol reakciótömeg;

a

az "a" monomer funkcionalitása;

b

a "b" monomer funkcionalitása.

Az egyéb kis molekulatömegű anyagokat általában dimereknek , trimereknek, tetramereknek, pentamereknek stb. nevezik, ha 2, 3, 4 és 5 monomerből állnak. Az "oligo-" ( szacharidok , merek , peptidek ) előtagot általános esetben adjuk hozzá, ha a polimer kis mennyiségű monomerből áll.

Két önpolimerizációra és kölcsönös reakcióra képes A és B monomer összekeverése soha nem ad sem szabályos láncváltást (-ABABABABAB-), sem teljesen tiszta láncot (-AAAAAAAA- + -BBBBBB-). A kapott kopolimer szerkezete négy reakcióállandótól függ: az A és B monomerek önpolimerizációs reakcióállandójától, valamint az első és a második és a második monomer reakcióállandójától.[ pontosítás ] .

Ha az A monomer kopolimerizációs reakcióállandója sokkal nagyobb, mint B, akkor a következő formájú polimert kapjuk: (-A (A) n AB (B) m B-) ritka A zárványokkal B -ben és B-vel A-ban. .
Ha az A monomer kopolimerizációjának reakcióállandója közel van B-hez, akkor blokk típusú polimert kapunk: (-AAABBBAAAABBBB-), és a blokkok mérete a kölcsönös polimerizációs állandó és az ön-polimerizációs állandó arányától függ. polimerizációs állandó. Minél nagyobb ez az érték, annál gyakrabban fordul elő a monomerek váltakozása.
Ha a monomerek kopolimerizációjának reakcióállandói jelentősen eltérnek, akkor technológiailag sokkal könnyebb a kívánt tulajdonságokkal rendelkező műanyag előállítása a kész homopolimerek egyszerű mechanikai keverésével.

Példák

A monomerek lehetnek szerves vagy szervetlenek.

Szervetlen polimerekre példa a vörösfoszfor , a szelén .

A szerves monomerek példái a telítetlen szénhidrogénmolekulák , például az alkének és az alkinok . Például az etilén polimerizációja egy jól ismert műanyag - polietilén kialakulásához vezet .

Az akril monomereket az iparban is széles körben használják - akrilsav, akrilamid .

A természetes monomerek - aminosavak polimerizációja eredményeként fehérjék képződnek . A glükóz monomerek különféle poliszacharidokat képeznek - glikogén , keményítő .