المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05
مـعاييـر تحـسيـن الإنـتاجـيـة
2024-11-05
نـسـب الإنـتاجـيـة والغـرض مـنها
2024-11-05
المـقيـاس الكـلـي للإنتاجـيـة
2024-11-05
الإدارة بـمؤشـرات الإنـتاجـيـة (مـبادئ الإنـتـاجـيـة)
2024-11-05
زكاة الفطرة
2024-11-05


Free-radical chain polymerization  
  
2939   11:50 صباحاً   date: 3-12-2015
Author : Fred J.Davis
Book or Source : Polymer Chemistry
Page and Part :


Read More
Date: 12-7-2016 2312
Date: 8-7-2018 2085
Date: 14-9-2020 882

Free-radical chain polymerization

This is perhaps the most well-known method of polymerization, and as the name implies, involves the continuous addition of monomer units to a growing freeradical chain. The general mechanism of this process in relation to the polymerization of a vinyl monomer is shown in Scheme 1. As Scheme 1 shows, initiation is a two-stage process in which, first a free radical is formed, and second this radical adds on to a monomer unit. The second stage is essentially the same for all the related processes; however, the first step can be achieved in a variety of ways; and the type of initiator depends on the nature of the polymerization experiment. In a laboratory, 2,2'-azo-bisisobutyronitrile (AIBN), in a sealed tube is usually the initiator of choice for this and other free-radical processes presumably because of the convenient timescale of its decomposition (Scheme 2) of about 18 h at 60 oC. More commonly used in an industrial setting are peroxides and, in an aqueous or mixed environment, inorganic initiators such as persulfate and other redox systems.     

   Electromagnetic radiation, usually visible or ultraviolet light but occasionally higher energy radiations such as X- and γ-rays are also of some importance,  photoinitiators often being used to cure preformed polymer chains by the polymerization of pendant polymerizable side-groups. Some examples of free-radical initiators in common use are listed in Table (1) . In some cases, polymerization apparently occurs in the absence of any added initiator;  here polymerization is induced by adventitious free-radical production.†

   The propagation step is, of course, the core of the process, but as in all chaingrowth processes, it is the number of monomer units that are added for each initiator molecule that determines the molecular weight of the final material.  In the case of free-radical polymerization this is controlled by considering the processes involved in terminating the growing chain; often these involve radical–radical combinations and high molecular weights are favoured by keeping the concentration of free radicals low. In the ideal case, that is, where there is no chain transfer, the number average degree of polymerization is related to the initiator concentration by eqn (1)

.

* It must also be noted here that not all photoinitiators initiate free-radical polymerization, for example,  the use of onium salts as photoinitiators is based on their ability to initiate cationic polymerization processes.

† A bottle of styrene left untouched for long periods will be found to have polymerized even though the inhibitor has not been removed; monomer from which the inhibitor has been removed has an even shorter shelf-life. For this reason, it is suggested that styrene is disposed of after 12–18 months and that with the inhibitor removed used immediately.

Table (1) Examples of free-radical initiators in common use

   It is often found that the molecular weight of the material is rather higher than is convenient; in such cases chain-transfer agents may be used. Common chain-transfer agents in use include thiols and halogenoalkanes; and in some cases the solvent may be used to control molecular weight [e.g. both toluene and tetrahydrofuran (THF) may act in this way].   The use of functionalized chain-transfer agents such as 2-mercaptoethanol can lead to monofunctional polymers, as shown in Scheme 3; these can be subsequently reacted to form, for example, a block copolymer.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .