21.15: بلمرة النمو التدريجي: نظرة عامة

بلمرة النمو التدريجي أو البلمرة التكاثفية هي تفاعل تدريجي للمونومرات ثنائية أو متعددة الوظائف لتشكيل بوليمرات طويلة السلسلة. نظرًا لأن جميع المونومرات تفاعلية، فإن معظم المونومرات تُستهلك في المراحل الأولى من التفاعل لتكوين سلاسل صغيرة من الأوليجومرات التفاعلية، والتي تتحد بعد ذلك لتشكل سلاسل بوليمر طويلة في المراحل المتأخرة. ومن ثم، يجب أن يستمر التفاعل لفترة طويلة للحصول على بوليمرات ذات وزن جزيئي عالي.

يتم إنتاج العديد من البوليمرات الطبيعية والاصطناعية عن طريق بلمرة النمو التدريجي، بما في ذلك البوليسترات والبولي إيثرات واليوريثان والبولي أميدات.

بناءً على نوع المونومرات المستخدمة، هناك بوليمرات من النوع AABB أو النوع ABAB. المونومرات AA و BB التي لها نفس المجموعات الوظيفية عند كلا الطرفين تشارك في تكوين بوليمرات من النوع AABB. على سبيل المثال، يتكون البولي (إيثيلين تيريفثاليت) أو PET من التفاعل بين مونومرات جليكول وحمض تيريفثاليك.

في حين أن البوليمرات من النوع ABAB تتشكل من مونومرات AB مع مجموعتين وظيفيتين مختلفتين في كلا الطرفين. 6-حمض أمينوهكسانويك هو مونومر من النوع AB يحتوي على أمين ومجموعة وظيفية حمضية في كل طرف. ويخضع للتكثيف الذاتي لتكوين النايلون 6، وهو بوليمر من النوع AB. في كلتا الحالتين، تتفاعل المجموعة الوظيفية A حصريًا مع المجموعة B والعكس صحيح لتكوين رابطة تساهمية جديدة.

تقدم بلمرة النمو المتدرج العديد من المزايا مقارنة ببلمرة نمو السلسلة؛ على سبيل المثال، لا يلزم وجود بادئ لبدء البلمرة، وتكون تفاعلات الإنهاء غائبة. ومع ذلك، عادة ما تكون أوقات التفاعل الطويلة مطلوبة لتحقيق درجات تحويل عالية وأوزان جزيئية عالية.