Katioi-polimerizazio
Kimikan, katioi-polimerizazioa edo polimerizazio kationikoa polimerizazio mota bat da, non hasarazle kationiko batek karga transferitzen dioen monomero bati, hau erreaktibo bihurtuz. Monomero erreaktibo horrek, mutur aktiboa, antzera erreakzionatzen du beste monomero batekin eta honek ondoren beste monomero-molekula batekin eta horrela, kateari begiak erantsiz, polimero bat eratzeko. Polimerizazio kationikorako gertatzeko monomeroa heteroziklo bat da edo ordezkatzaile elektroi-emaileak dituen alkenoa da.
Polimerizazio-prozesua[1]
Hastea
Polimerizazioari ekiteko hainbat hasarazle usa daitezke. Bi talde nagusitan banatzen dira:
- Azido protonikoak. Azido sendoak izaten dira, hala nola, HClO4 (perklorikoa), H3PO4(fosforikoa) eta H2SO4 (sulfurikoa). Azidook, batzuetan, material inerteek eutsita erabiltzen dira. Horrela lortutako produktuen pisu molekularrak gutxitan dira milaka batzuk baino handiagoak.
- Lewis azidoak. Pisu molekular altuko produktuak lortzeko Friedel-Crafts motako Lewis azidoak erabiltzen dira: AlCl3, BF3, SnCl4, ZnC12, TiBr4 eta beste. Lewis azidoek bakarrik polimerizazioa hasaraz badezakete ere, erreakzio lasterrago jazoko da katioi-iturri bat baldin badago tartean. Ura eta alkoholak dira usuenak.
Hedatzea
Hazten ari den katioiak kontraioi anionikoa behar du hazi ahal izateko, horrek emango baitio katioiari egonkortasuna. Kontraioiak normalean polimerizazioa abiarazteko usatu den hasarazle-kohasarazle sisteman du jatorria.
, hasarazle-kohasarazle sistema
, monomero-katioia + kontraioia
Katioiak eta kontraioiak osatzen duten sistema hainbat egoera desberdinetan egon daiteke kontraioiaren eta disolbatzailearen izaeraren arabera. Hedatzen ari diren espezieentzat egeroa-sekuentzia oso bat ikus daiteke, ioi-pareak kobalenteki lotuta egotetik guztiz libre egoteraino[2].
| 〰〰RX | 〰〰R+ X− | 〰〰R+//X− | 〰〰R+ + X− |
|---|---|---|---|
| kobalentea | Ioi-bikote estua | Disolbatzaileak banatutako ioi-bikotea | ioi askeak |
Sekuentzia hori disolbatzaileak eraginda sortzen da. Disolbatzailearen eta kontraioiaren izaerak zeharo alda dezake polimerizazioaren bidea, konkretuagoa esanda, inguruneak hedatzen diharduen ioiaren eta kontraioiaren arteko elkarrekintza eta beraien arteko distantzia aldatzen du. Aintzat hartu monomero ioiaren eta kontraioiaren artean sartzen dela eta, hortaz bien arteko distantziak erraztu ala zaildu egingo du urrats hori.
Normalean disolbatzailearen konstante dielektrikoa handitu ahala, solbatatze-ahalmena igoko da eta hedatze-abiadura ere bai. Kontraioien kasuan zenbat eta handiagoa izan eta urrunago egon katioitik errazago jazoko da erreakzioa.
Amaiera
Katioi-polimerizazioan polimeroaren hazkuntza-prozesuari amaiera emateko manera bat baino gehiago dago[1].
1- Zentro aktiboa monomero bati transferitzeaz, praktikan hasarazle-kohasarazle bikoteari transferitzea da.
2- Hasarazle-kohasarazle sistema birsortuz.
3- Konbinazioz. Hazten ari den katioiaren eta kontraioiaren arteko elkarketaz. Horretarako kontraioiak oso nukleozalea izan behar du.
Erabilera
Polimerizazio kationikoaren aplikazio komertzial handiena poliisobutilenozko produktuak ekoiztea da, polibutenoa eta kautxu butilikoa barne. Polimero horiek hainbat aplikazio dituzte: itsasgarriak eta zigilatzaileak, babes-eskularruak eta tapoi farmazeutikoak, besteak beste.
