Page 82 -
P. 82
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
ปฏิกิริยาลูกโซ 73
3.2 ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบลูกโซ (Chain Polymerization)
ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบลูกโซเปนปฏิกิริยาการเติมหรือเพิ่ม (addition) จากการ
รวมตัวของโมโนเมอร (monomer) และมีกลไกแบบปฏิกิริยาลูกโซ โดยขั้นเริ่มตนจะทําใหเกิดโม
โนเมอรที่วองไว (activated monomer) ซึ่งเปนตัวนําพาลูกโซนั่นเอง ตอจากนั้นโมโนเมอรที่วองไว
นี้จะชนกับโมโนเมอรตัวอื่นเพื่อเชื่อมตอกันไปเรื่อยๆ ดังนั้นปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบลูกโซจึง
ไดมาจากการขยายตัวอยางรวดเร็วของแตละโมโนเมอรที่วองไวหรือแตละลูกโซ ซึ่งมีอัตราการ
เจริญของสายโซพอลิเมอรประมาณหลายพันโมโนเมอรตอวินาที (หรือนอยกวา) และปฏิกิริยาจะ
สิ้นสุดเมื่อพอลิเมอรกลายเปนหมูที่ไมวองไว (unreactive) สวนใหญจะเปนปฏิกิริยาลูกโซแบบ
อนุมูล (radical chain) ดังตัวอยางเชน ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของการรวมตัวของอีธีน (ethene)
เมทธิลเมทธาคริเลท (methyl methacrylate) และสไตรีน (styrene) และอาจเปนปฏิกิริยาลูกโซแบบ
ไอออนบวกหรือลบก็ไดขึ้นกับชนิดของโมโนเมอร
ตัวอยางปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันจากการรวมตัวของโมโนเมอร (M) ดังสมการตอไปนี้
n M ⎯ →⎯ Mn (3.21)
เมื่อ n = จํานวนโมโนเมอรในสายโซพอลิเมอรหนึ่ง
สําหรับปฏิกิริยาหนึ่งๆ จะไดสายโซพอลิเมอรที่มีคา n ตางๆ กัน โดยคา n สวนใหญจะถูกกําหนด
โดยสภาวะและชนิดของปฏิกิริยา
กลไกเปนดังนี้
k
i
ขั้นเริ่มตน I ⎯ →⎯ 2 .R (3.22)
M + .R ⎯ →⎯ .M (fast) (3.23)
เมื่อ k = คาคงที่อัตราของขั้นเริ่มตน
i
I = ตัวเริ่มตน (initiator)
.R = อนุมูลของตัวเริ่มตน (radical of initiator)
.M = อนุมูลโมโนเมอร (monomeric radical) หรืออาจเปนตัวนําพาลูกโซที่เปนไอออนบวก
หรือไอออนลบ
