Polimerizacija
Straipsnis iš OdontologijaWiki.
Polimerizacija yra monomero molekulių tarpusavio reakcijos procesas, kurio metu susidaro ilga molekulė su pasikartojančiais elementais, vadinama polimeru.
Turinys |
Polimerizacijos mechanizmai
Norint, kad įvyktų polimerizacija, monomeras turi turėti bent vieną dvigubą ar trigubą jungtį, kuriai nutrūkus, galėtų jungtis gretimas monomeras. Polimerizacija gali būti arba addityvinė, arba kondensacinė.
Addityvinė (radikalinė) polimerizacija
Vykstant tokio tipo polimerizacinei reakcijai tarp dviejų gretimų monomero molekulių, susidaro didesnė molekulė, tačiau neišsiskiria pašalinio mažos molekulinės masės produkto (pvz., vandens). Šios polimerizacijos metu prie augančios polimero grandinės gali jungtis tik monomeras, bet ne kita auganti polimero grandinė. Dėl šios priežasties, šio tipo polimerizacija dar vadinama grandinine (chain-growth polymerization).
Addityvinės polimerizacijos procese skiriami 4 etapai, tokie, kaip aktivacija, iniciacija, grandinės augimas ir grandinės nutrūkimas.
Aktyvacija
Tam, kad pradsidėtų polimerizacija, reikalingi laisvi radikalai - atomai arba molekulės su dideliu reaktyvumu, turintys nesuporuotą elektroną. Laisvų radikalų gavimo procesas ir yra vadinamas aktyvacija. Odontologijoje šiuo tikslu dažniausiai naudojamas benzoilo peroksidas, kurio molekulė, esant tam tikroms sąlygoms, skyla į du laisvus radikalus:
- C6H5COO-OOCH5C6 = 2 (C6H5COO-)
Šis junginys gali inicijuoti monomerų su vinilo chemine grupe, kurie itin populiarūs odontologijoje, polimerizaciją. Prieš polimerizacijos iniciavimą benzoilo peroksidu, pastarąjį būtina aktyvuoti. Benzoilo peroksidas gali būti aktyvuotas šiluma, kaitinant iki 65 C ir daugiau, ir cheminėmis medžiagomis, tokiomis kaip tretiniai aminai. Pirmasis būdas taikomas akrilinių nuimamų protezų gamyboje karštos polimerizacijos būdu, antrasis - akrilinių protezų gamybai šaltos polimerizacijos būdu bei cheminio kietėjimo kompozicinėse medžiagose. Laisvus radikalus galima gauti ir veikiant regimąja arba UV spektro šviesa, tačiau šiuo atveju iniciatoriumi yra ne benzoilo peroksidas, bet kitos medžiagos. Tokia polimerizacijos iniciacija naudojama šviesa kietinamose kompozicinėse medžiagose.
Iniciacija
Laisvi radikalai reaguoja su monomeru, ir prasideda polimerizacijos reakcija (Pav. Etileno polimerizacija, etapas 1).
Grandinės augimas
Po pirmo etapo, laisvu radikalu tampa monomeras, kuris reaguoja su kitu monomeru (Pav. Etileno polimerizacija, etapas 2). Šis procesas kartojasi tol, kol visi laisvi radikalai nebus išnaudoti arba polimerinės grandinės nesusidurs viena su kita
Grandinės nutrūkimas
Sureagavus tarpusavyje dviem laisviem radikalam, susidaro stabili neutrali molekulė (Pav. Etileno polimerizacija, etapas 3). Monomero molekulių skaičius n polimero grandinėje yra skirtingas įvairiose grandinėse, polimerizacijos metu susidariusiame produkte paprastai yra ir nedidelis kiekis visai trumpų oligomerų bei tam tikras kiekis nesureagavusio laisvo monomero.
Addityvinė polimerizacija vyskta reaguojant monomerams, turintiems bent vieną dvigubą ar trigubą ryšį. Odontologijoje addityviniais polimerais yra akrilinės plastmasės, kompozicinės medžiagos, addityviniai silikonai.
Kondensacinė polimerizacija
Vykstant kondensacinei polimerizacijai, reaguoja dvi molekulės ir susidaro mažos molekulinės masės pašalinis produktas (paprastai tai yra vanduo). Kondensacinei polimerizacijai vykti nereikia monomerų su dvigubomis ar trigubomis jungtimis.
Kondensacinės polimerizacijos reakcijos metu nebūtinas monomeras, kaip addityvinės polimerizacijos metu, ir reaguoti tarpusavyje gali ir dimerai ar ilgesni oligomerai.
Kondensaciniai polimerai yra baltymai, neilonas, poliesteris, odontologijoje kondensacinė polimerizacija vyskta C-silikoninėse atspaudinėse medžiagose.
