Ионная полимеризация.

Ионная полимеризация – это цепная реакция, растущая цепь является не свободным радикалом, а катионом или анионом. В зависимости от знака макроиона различают катионную или карбониевую полимеризацию и анионную, или карбанионную ионизацию.

При катионной полимеризации на конце растущей цепи находится положительный заряд, который возникает в процессе инициирования и изчезает при обрыве или передаче цепи.

При анионной полимеризации заряд растущего макроиона отрицателен. Катионная полимеризация начинается с того, что катализатор галогенид металла, реагируя с сокатализатором. Образуется комплексное соединение, являющееся сильной кислотой:

Эта кислота встречается с молекулой мономера, образуя катион в поле действия которого находится анион, т.е. образуется карбокатион.

Каждый акт дальнейшего присоединения к иону карбония при росте цепи сопровождается перемещением положительного заряда к концу ее с образованием нового иона. В поле которого находится по прежнему противоион.

Рост материальной цепи прекращается, в результате отщепления или регенерации комплексной кислоты от растущего иона и превращение его в неактивный полимер.

Образуется не заряженный полимер и комплексная кислота.

В следствие того, что одинаково заряженные макроионы взаимно отталкиваются невозможен обрыв цепи путем рекомбинации как это имеет место при радикальной полимеризации. Отщепившиеся при регенерации катализатор и сокатализатор могут реагировать с неактивной макромолекулой, т.е. процесс обратим. Известны случаи, когда после исчерпания всего мономера, реакционная способности катализаторного комплекса сохранялась длительное время и при добавлении к нему новой порции мономера полимеризация возобновлялась с почти начальной скоростью. Таким образом в этом случае отсутствует кинетический обрыв цепи который характерен для радикальной полимеризации, но редко встречается при катионной. В таких случаях предпочтителен термин ограничение роста цепи вместо обрыв цепи. Полимеры полученные при катионной полимеризации отличаются высокой регулярностью, т.к. молекулы мономера присоединяются все время одним и тем же концом, несущий индуцированный отрицательный заряд.