Tofauti Muhimu – Upolimishaji wa Anionic dhidi ya Cationic
Upolimishaji wa anionic na upolimishaji cationic ni aina mbili za athari za upolimishaji wa ukuaji ambazo hutumika kuunganisha aina mbalimbali za polima. Miitikio hii yote miwili ina utaratibu sawa wa majibu, lakini kianzilishi cha majibu ni tofauti. Athari za upolimishaji wa anionic huanzishwa na spishi hai ya anionic, ambapo athari za upolimishaji wa cationic huanzishwa na spishi hai ya cationic. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya upolimishaji wa anionic na cationic. Athari hizi zote za upolimishaji ni nyeti kwa kutengenezea kinachotumika.
Anionic Polymerization ni nini?
Upolimishaji wa anionic ni mmenyuko wa ukuaji wa mnyororo ambao huanza na anion. Aina kadhaa tofauti za waanzilishi hutumiwa katika upolimishaji wa anionic. Msururu huu wa athari unafanyika katika hatua tatu: uanzishaji, uenezi wa mnyororo, na usitishaji wa mnyororo. Athari hizi za upolimishaji huanzishwa na nyongeza ya nukleofili kwa dhamana mara mbili ya monoma. Kwa hivyo, kianzilishi kinachotumika katika kiitikio kinapaswa kuwa nucleophile.
Kuanzishwa kupitia anion kali
Cationic Polymerization ni nini?
Upolimishaji Cationic unaweza kuchukuliwa kama aina nyingine ya athari za upolimishaji wa ukuaji wa mnyororo. Mshikamano huanzisha mwitikio huu kwa kuhamisha chaji yake kwa monoma, ambayo husababisha kutoa spishi tendaji zaidi. Ifuatayo, monoma tendaji humenyuka vivyo hivyo na monoma zingine kuunda polima. Kuna idadi ndogo tu ya monoma ambazo zinaweza kuwezesha mmenyuko wa mnyororo wa upolimishaji wa cationic. Olefini iliyo na vibadala vinavyochangia elektroni na baisikeli zinafaa kwa aina hizi za miitikio.
Kuanzishwa kwa asidi ya protiki
Kuna tofauti gani kati ya Upolimishaji wa Anionic na Upolimishaji wa cationic?
Mifano ya Waanzilishi na Waanzilishi:
Monomers:
Upolimishaji wa Anionic: Upolimishaji wa anionic hufanyika kwa monoma kuwa na vikundi vya kutoa kielektroniki kama vile nitrile, carboxyl, phenyl na vinyl.
Cationic Polymerization: Alkene zenye alkoxy, phenyl, vinyl na 1, 1-dialkyl vibadilishio ni baadhi ya mifano ya monoma zinazotumika katika upolimishaji cationic.
Waanzilishi:
Upolimishaji Anioni: Nucleophiles kama vile hidroksidi, alkoxide, sianidi au kabanioni zinaweza kufanya kazi kama waanzilishi katika upolimishaji anionic. Carbanioni inaweza kutoka kwa spishi za organometallic kama vile alkyl lithiamu au Grignard reagent.
Cationic Polymerization: Ajenti za kielektroniki kama vile asidi halohydric (HCl, HBr, H2SO4, HClO 4) ni kundi moja la waanzilishi wanaotumiwa katika miitikio ya upolimishaji cationic. Kwa kuongeza, asidi ya lewis (vipokezi vya elektroni) na misombo yenye uwezo wa kuzalisha ioni za kaboni inaweza pia kuanzisha upolimishaji. Mifano ya asidi za Lewis ni AlCl3, SnCl4, BF3, TiCl 4, AgClO4, na mimi2 Hata hivyo, asidi ya lewis inahitaji mwanzilishi mwenza kama vile H 2O au kiwanja kikaboni cha halojeni.
Mfumo:
Upolimishaji wa Anionic: Upolimishaji wa anionic unahitaji anzisha ili kuanza mmenyuko na monoma kuunda polima. Katika kesi hii, spishi tendaji ya anionic huanzisha majibu kwa kujibu kwa monoma. Monoma inayotokana ni kabanioni, ambayo kisha humenyuka na monoma nyingine kuunda kabanioni mpya. Mwitikio unaendelea kwa kuongeza monoma kwenye mnyororo unaokua kwa njia ile ile, na hii hutoa mnyororo wa polima. Hii inaitwa "chain propagation."
Cationic Polymerization: Aina tendaji ya cationic huanzisha athari kwa kufunga na kuhamisha malipo yake kwa monoma. Monoma tendaji inayotokana kisha hujibu pamoja na monoma nyingine kuunda polima kwa njia sawa na katika upolimishaji wa anionic.
Kiwango cha Majibu:
Upolimishaji wa Anionic: Kiwango cha miitikio ya upolimishaji wa anionic ni polepole zaidi kuliko athari za upolimishaji wa cationic kwa sababu chaji hasi kwenye kianzilishi cha anionic inaweza kusahihishwa na mambo mengine kadhaa. Ioni hizi zinapokuwa thabiti, zitapungua kufanya kazi.
Upolimishaji Cationic: Kiwango cha miitikio ya upolimishaji cationic ni kasi zaidi kuliko athari za upolimishaji anionic kwa sababu kianzilishi cha cationic ni tendaji sana, ni vigumu kudhibiti na kutengemaa.
Maombi:
Upolimishaji wa Anionic: Upolimishaji wa anionic hutumika kutengeneza nyenzo muhimu kama vile raba za sintetiki za polydiene, raba za styrene/butadiene (SBR), na elastoma za styrenic za thermoplastic.
Upolimishaji Cationic: Upolimishaji cationic hutumika katika utengenezaji wa polyisobutylene (hutumika kwenye mirija ya ndani) na poli (N-vinylcarbazole) (PVK).
