21.15: 逐次重合: 概要

段階成長または縮合重合は、二官能性または多官能性モノマーを段階的に反応させて長鎖ポリマーを形成します。 すべてのモノマーは反応性であるため、ほとんどのモノマーは反応の初期段階で消費されて反応性オリゴマーの小さな鎖を形成し、その後、後期段階で結合して長いポリマー鎖を形成します。 したがって、高分子量ポリマーを得るには反応を長時間進行させる必要があります。

ポリエステル、ポリエーテル、ウレタン、ポリアミドなどの多くの天然および合成ポリマーは、逐次重合によって製造されます。

関与するモノマーの種類に基づいて、AABB タイプまたは ABAB タイプのポリマーがあります。 AABB タイプのポリマーの形成には、両端に同じ官能基を持つモノマー AA と BB が関与します。 たとえば、ポリ(エチレンテレフタレート)またはPETは、モノマーグリコールとテレフタル酸の間の反応によって形成されます。

一方、ABAB タイプのポリマーは、両端に 2 つの異なる官能基を持つ AB モノマーから形成されます。 6-アミノヘキサン酸は、各末端にアミンと酸官能基を持つ ABタイプモノマーです。 自己縮合して、AB タイプのポリマーであるナイロン 6 を形成します。 どちらの場合も、A の官能基はもっぱら B の官能基と反応し、その逆も同様に新しい共有結合を形成します。

逐次重合には、連鎖重合に比べていくつかの利点があります。 たとえば、重合を開始するのに開始剤は必要なく、停止反応もありません。 ただし、高い変換度および高分子量を達成するには、通常、長い反応時間が必要です。

モノマーを段階的に縮合させてポリマーを形成することは、逐次重合として知られています。

この重合プロセスでは、モノマーが最初に反応して二量体を形成し、次に三量体または四量体を形成し、次にオリゴマー、そして最終的にはポリマーを形成します。

各重合ステップは、水またはHClの形での小分子の損失に関連しているため、縮合重合としても知られています。

逐次重合に関与するモノマーは、結合のために2つの官能基を持つ必要があります。

各末端に存在する官能基の種類に応じて、モノマーはA-Aタイプ、B-Bタイプ、またはA-Bタイプになります。

A-AおよびB-Bタイプのモノマーは縮合して(A-A-B-B_)nタイプのポリマーを生成します。

A-B型モノマーは、各末端に2つの異なる官能基を有する。これらのモノマーは自己縮合して(A-B)_n型ポリマーを形成します。