Это реакция соединения молекул мономеров, протекающая без изменения элементного состава и не сопровождающаяся выделением побочных продуктов.
Различают цепную и ступенчатую полимеризацию. Цепная полимеризация состоит из трех стадий:
В качестве активного центра может быть радикал. Для появления радикала требуется энергия — тепловая, световая, ионизирующего излучения. Можно радикал ввести извне (инициатор). Катализатор может ускорять любой вид полимеризации.
В качестве инициатора применяют вещества, при нагревании разлагающиеся с образованием радикалов. Например, перекись бензоила:
Реакция роста цепи определяет скорость процесса полимеризации, молекулярную массу полимера и строение полимерной цепи.Это определяется такими процессами, как:
В качестве активного центра может быть катион или анион. В катионном варианте центром является ион карбония:
Реакция идет на катализаторах, например таких как:
AlCl3,SnCl4,TiCl4
В анионном варианте центр — карбанион:
Катализаторы — щелочные металлы, их алкилы и др.
При совместной полимеризации двух и более мономеров можно в широком диапазоне изменять свойства сополимеров. Важный пример, используемый при получении ионообменных мембран и ионитов, это сополимеризация стирола и дивинилбензола, когда образуется сополимер пространственного строения.
Рис. 1.
Схема реакции сополимеризации стирола и дивинилбензола.
Полимеризацию проводят в газовой фазе, в массе мономеров, в растворе (два варианта: когда растворитель растворяет и мономер и полимер — лаковый способ, полимер потом осаждают; когда растворитель растворяет только мономер, а полимер выпадает в осадок); в эмульсии (дисперсионная фаза — вода, а мономер — в каплях; добавляют эмульгаторы — ПАВ, стабилизирующие эмульсию; продукт такой полимеризации называется латексом, их применяют непосредственно или коагулируют электролитами); в твердой фазе (вблизи температуры плавления).