Monomer

Monomer ( annan grekisk μόνος "en" + μέρος "del") är ett ämne med låg molekylvikt som bildar en polymer i en polymerisationsreaktion ; samt repeterande enheter (strukturella enheter) i polymersammansättningen.

Lågmolekylära polymerer bildade av en liten mängd monomerer och som i sin tur kan polymerisera kallas oligomerer .

Förmågan att polymerisera beror främst på närvaron av dubbelbindningar i deras molekyler.

Monomerer klassificeras efter deras funktionalitet. Monomerer som har två reaktiva funktionella grupper kallas bifunktionella. Trifunktionella - respektive tre, etc. Strängt taget kan monofunktionella monomerer inte vara, eftersom sådana ämnen inte är kapabla att polymerisera, "bryta" den växande polymerkedjan, men kan fortfarande användas för att modifiera molekylvikten och molekylviktsfördelningen för det färdiga polymer och som "aktiva utspädningsmedel" för att modifiera de tekniska egenskaperna hos reaktionsblandningen.

Monomerens funktionalitet är inte konstant och beror på reaktionsbetingelserna. Till exempel, i reaktioner med epoxi- eller glycidylgrupper , beter sig glycerol vid temperaturer under 80 °C som en bifunktionell monomer. Vid temperaturer över 120 °C - som trifunktionell. Bifunktionella monomerer bildar linjära (strängt taget, linjärt grenade) polymerer. Trifunktionell och med högre funktionalitet - mesh, "tredimensionell", kännetecknad av osmältbarhet och olöslighet. Funktionalitet kan också vara ett bråktal om det beräknas enligt reaktionshastighetsekvationen:

$V=k*(C_a)^a*(C_b)^b$ , var:

V

är reaktionshastigheten , mol/s;

k

är reaktionshastighetskonstanten , mol/s;

C_{a}

är koncentrationen av monomer "a", mol ämne/mol reaktionsmassa;

{\displaystyle C_{b))

är koncentrationen av monomer "b", mol ämne/mol reaktionsmassa;

a

är funktionaliteten av monomeren "a";

b

är funktionaliteten hos monomeren "b".

Andra lågmolekylära ämnen brukar kallas dimerer , trimerer, tetramerer, pentamerer etc. om de består av 2, 3, 4 respektive 5 monomerer. Prefixet "oligo-" ( sackarider , mers , peptider ) läggs till i det allmänna fallet när polymeren består av en liten mängd monomerer.

Att blanda två monomerer A och B, kapabla till självpolymerisation och ömsesidig reaktion, ger aldrig vare sig en regelbunden växling av länkar (-ABABABABAB-) eller absolut rena kedjor (-AAAAAAAA- + -BBBBBB-). Strukturen för den resulterande sampolymeren beror på fyra reaktionskonstanter: självpolymerisationsreaktionskonstanten för var och en av monomererna A och B och reaktionskonstanterna för den första med den andra och den andra med den första[ förtydliga ] .

Om sampolymerisationsreaktionskonstanten för monomer A är mycket högre än B, kommer vi att få en polymer av formen: (-A (A) n AB (B) m B-) med sällsynta inneslutningar av A i B och B i A .
Om reaktionskonstanten för sampolymerisationen av monomer A är nära B, kommer vi att få en polymer av segmenttyp: (-AAABBBAAAABBBB-), och storleken på blocken kommer att bero på förhållandet mellan den ömsesidiga polymerisationskonstanten och själv- polymerisationskonstant. Ju större detta värde är, desto oftare sker växlingen av monomerer.
Om reaktionskonstanterna för sampolymerisationen av monomerer skiljer sig markant är det tekniskt mycket lättare att få plast med önskade egenskaper genom enkel mekanisk blandning av färdiga homopolymerer.

Exempel

Monomerer kan vara antingen organiska eller oorganiska.

Exempel på oorganiska polymerer är röd fosfor , selen .

Exempel på organiska monomerer är omättade kolvätemolekyler som alkener och alkyner . Till exempel leder polymerisationen av eten till bildandet av en välkänd plast - polyeten .

Akrylmonomerer används också i stor utsträckning i industrin - akrylsyra, akrylamid .

Som ett resultat av polymerisationen av naturliga monomerer - aminosyror bildas proteiner . Glukosmonomerer bildar olika polysackarider - glykogen , stärkelse .