라디칼 중합 - 라디칼 중합 메커니즘

라디칼 중합 메커니즘은 다음 4 단계로 나누어서 설명할 수 있습니다. 각 단계를 나누어서 아래에 설명합니다.

    

                    1. 개시 반응 (initiation)

                    2. 전파 반응 (propagation)

                    3. 정지 반응  (termination)

                    4. 사슬 이동반응 (chain transfer)

 

다음은  AIBN 을 사용하여서 vinyl 단량체 (CH₂=CHR)의 중합과정을 화학식으로

나타낸 것입니다.

 

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 1. 개시반응

 

      개시 반응은 개시제가 라디칼을 형성한 다음 이 라디칼이 첫 단량체와 반응하는

      단계까지를 말합니다.

 

    (1). 개시제 분해반응

                      (1)

   (2). 개시반응

                                           (2)

 

  이렇게 생긴 라디칼-단량체의 라디칼은 다음 단계부터는 단량체와 계속 반응하게 됩니다.

 

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  2. 전파반응

 

     전파 반응 (propagation reaction) 은 단량체가 계속 결합하여서 사슬의 길이가 증가하여 고분자가 형성되는  반응입니다.

                               (3)

          (4)

 

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 3. 정지반응

 

      정지 반응 (termination reaction) 은 두 라디칼이 반응하여서 라디칼이 없어지는 반응을 말하는데,

      결합반응과 불균등반응 두가지 반응이 가능합니다.

 

    (1). 결합반응 (combinatio

 (5)

 

     (2). 불균등반응 (disproportionation)

                      (6)

 

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 4. 사슬 이동 반응

 

     사슬이동 반응은 성장하는 고분자라디칼, R_n 이 분자 X 와 반응하여서

     고분자 P_n 이 형성되고  라디칼 분자 X. 가 생기는 반응으로 식 7과 같이

     

      쓸 수 있습니다. 우리는 X를 사슬이동제 (chain transfer agent) 라고 말합니다.

 

    R_n + X --- k_x---> P_n + X.                     (7)

 

 

    이 사슬 이동 반응은  고분자의 분자량, 반응속도, 중합 금지, 중합 지연 등과도

    관련이 있게 됩니다.