Monomer

Monomer ( jiné řecké μόνος „jeden“ + μέρος „část“) je látka s nízkou molekulovou hmotností , která tvoří polymer v polymerační reakci ; stejně jako opakující se jednotky (strukturní jednotky) ve složení polymerů.

Polymery s nízkou molekulovou hmotností vytvořené z malého množství monomerů a schopné polymerace se nazývají oligomery .

Schopnost polymerace je dána především přítomností dvojných vazeb v jejich molekulách.

Monomery jsou klasifikovány podle jejich funkčnosti. Monomery, které mají dvě reaktivní funkční skupiny, se nazývají bifunkční. Trifunkční - respektive tři atd. Přísně vzato, monofunkční monomery nemohou být, protože takové látky nejsou schopny polymerace, "rozbíjet" rostoucí polymerní řetězec, ale stále mohou být použity k modifikaci molekulové hmotnosti a distribuce molekulové hmotnosti hotového polymer a jako "aktivní ředidla" pro úpravu technologických vlastností reakční směsi.

Funkčnost monomeru není konstantní a závisí na reakčních podmínkách. Například při reakcích s epoxy nebo glycidylovými skupinami se glycerol při teplotách pod 80 °C chová jako bifunkční monomer. Při teplotách nad 120 °C - jako trifunkční. Bifunkční monomery tvoří lineární (přesně řečeno lineárně rozvětvené) polymery. Trifunkční a s vyšší funkčností - síťovina, "trojrozměrná", vyznačující se netavitelností a nerozpustností. Funkčnost může být také zlomková hodnota, pokud je vypočtena podle rovnice rychlosti reakce:

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

PROTI

je rychlost reakce , mol/s;

k

je konstanta reakční rychlosti , mol/s;

C_{a}

je koncentrace monomeru „a“, mol látky/mol reakční hmoty;

{\displaystyle C_{b))

je koncentrace monomeru „b“, mol látky/mol reakční hmoty;

A

je funkčnost monomeru "a";

b

je funkčnost monomeru "b".

Jiné nízkomolekulární látky se obvykle nazývají dimery , trimery, tetramery, pentamery atd., pokud se skládají ze 2, 3, 4 a 5 monomerů. Předpona "oligo-" ( sacharidy , mery , peptidy ) se přidává v obecném případě, kdy se polymer skládá z malého množství monomerů.

Smícháním dvou monomerů A a B, schopných samopolymerace a schopných vzájemné reakce, nikdy nevznikne ani pravidelné střídání vazeb (-ABABABABAB-), ani absolutně čisté řetězce (-AAAAAAAA- + -BBBBBB-). Struktura výsledného kopolymeru závisí na čtyřech reakčních konstantách: autopolymerační reakční konstantě každého z monomerů A a B a reakční konstantě prvního s druhým a druhé s prvním[ upřesnit ] .

Je-li kopolymerizační reakční konstanta monomeru A mnohem vyšší než B, získáme polymer ve formě: (-A (A) n AB (B) m B-) se vzácnými inkluzemi A v B a B v A .
Pokud je reakční konstanta kopolymerace monomeru A blízká B, pak dostaneme polymer blokového typu: (-AAABBBAAAABBBB-) a velikost bloků bude záviset na poměru vzájemné polymerační konstanty k vlastní polymeraci. polymerační konstanta. Čím větší je tato hodnota, tím častěji dochází ke střídání monomerů.
Pokud se reakční konstanty kopolymerace monomerů výrazně liší, je technologicky mnohem snazší získat plast s požadovanými vlastnostmi jednoduchým mechanickým mícháním hotových homopolymerů.

Příklady

Monomery mohou být organické nebo anorganické.

Příklady anorganických polymerů jsou červený fosfor , selen .

Příklady organických monomerů jsou nenasycené uhlovodíkové molekuly , jako jsou alkeny a alkyny . Například polymerace ethylenu vede ke vzniku dobře známého plastu - polyethylenu .

Akrylové monomery jsou také široce používány v průmyslu - kyselina akrylová, akrylamid .

V důsledku polymerace přírodních monomerů - aminokyselin vznikají bílkoviny . Monomery glukózy tvoří různé polysacharidy - glykogen , škrob .