Perbedaan polimerisasi berantai dan polimerisasi bertahap

Sebelumnya disini telah di tulis tentang polimer dan jenisnya sekarang mari kita belajar tentang polimerisasi. Polimerisasi adalah proses dimana molekul monomer mengalami reaksi kimia untuk membentuk rantai polimer. Di sini kita akan melihat polimerisasi kondensasi dan langkah pertumbuhan polimerisasi.

Polimerisasi Adisi

Polimer dapat diklasifikasikan menjadi 2 jenis sesuai proses persiapan yang mereka jalani yaitu Polimerisasi adisi dan Polimerisasi Kondensasi. Selain polimerisasi, seluruh molekul monomer menjadi bagian dari polimer. Misalnya, ketika etilena dipolimerisasi untuk membuat polietena, setiap atom (yang ada dalam monomer) etilena menjadi bagian dari polimer.

Polimerisasi Kondensasi

Di sisi lain, dalam polimerisasi Kondensasi, bagian dari monomer dihilangkan ketika monomer menjadi bagian dari polimer. Bagian yang dihilangkan biasanya berupa molekul kecil seperti air atau gas HCl. Molekul kecil seperti itu (yang merupakan produk sampingan dari suatu reaksi) mengembun pada benda-benda sebagai tetesan kecil, sehingga memberikan nama polimerisasi kondensasi. Untuk pemahaman yang lebih baik mari kita amati persiapan Nylon 6,6:

Nilon 6,6 disiapkan menggunakan dua monomer, yang masing-masing mengandung 6 karbon (sehingga memberikan polimer nama sebagai Nilon 6,6), Adipoil klorida dan Heksametilendiamin. Ketika kedua senyawa ini berpolimerisasi, atom klorin dari Adipoil klorida bersama dengan salah satu atom hidrogen amina, dihilangkan / dikeluarkan dalam bentuk gas HCl.

Karakteristik Polimer Kondensasi

  • Polimer kondensasi terbentuk lebih lambat dari polimer adisi dan seringkali membutuhkan lingkungan laboratorium yang sesuai, seperti penambahan panas.
  • Polimer umumnya lebih rendah dalam berat molekul.
  • Seringkali, gugus fungsi terminal pada rantai polimer tetap aktif. Pada tahap akhir polimerisasi, gugus rantai ujung yang lebih pendek bergabung menjadi rantai yang lebih panjang.
  • Kehadiran gugus fungsi polar pada rantai polimer meningkatkan daya tarik rantai-ke-rantai (terutama dalam kasus ikatan hidrogen). Hal ini dikaitkan dengan kristalinitas dan kekuatan tarik polimer.

Polimerisasi bertahap dan berantai

Sistem lain yang dengannya kita dapat mengklasifikasikan jenis polimerisasi yang terlibat dibagi menjadi 2 jenis – Polimerisasi berantai dan Polimerisasi bertahap. Secara sederhana, suatu monomer teraktivasi menyerang bagian monomer dan kemudian bergabung, dan akan menyerang monomer yang lain dan berlaku seterusnya, ini disebut polimerisasi berantai (chain-growth) yang proses pertumbuhannya lambat. Cara lainnya dengan mencampur dua monomer pada satu waktu yang kemudian membentuk rantai ini disebut polimerisasi bertahap (step-growth).

Proses polimerisasi bertahap sedikit lebih rumit daripada polimerisasi berantai. Sekarang mari kita lihat contoh Polimerisasi berantai untuk pemahaman yang lebih baik. Mari kita perhatikan proses pembuatan Poliester yang disebut polietilen tereftalat.

Dua monomer yakni terefthaloil klorida dan etilen glikol bereaksi membentuk dimer-ester dimer. Dimer adalah dua monomer yang secara struktural sama atau serupa yang terikat satu sama lain dengan ikatan yang dapat berupa kuat, lemah, kovalen, atau antarmolekul.

Pada tahap sistem pertumbuhan rantai ini, monomer ketiga akan menambah dimer untuk membentuk trimer, kemudian yang keempat untuk membentuk tetramer, dan berlanjut seterusnya. Tetapi ini tidak terjadi pada polimerisasi Step-growth.

Dimer dalam hal ini selama polimerisasi bertahap dapat mengalami perubahan yang berbeda. Itu dapat bereaksi dengan salah satu monomer untuk membentuk trimer.
Itu satu kemungkinan. Dimer juga dapat menempel ke dimer lain untuk membentuk tetramer: Dimer juga dapat berikatan dengan trimer untuk membentuk pentamer.

Membuat segalanya menjadi lebih rumit, tetramer dan pentamer yang baru terbentuk ini dapat mengalami reaksi untuk membentuk oligomer yang lebih besar. Proses ini dapat berlanjut, menghasilkan pertumbuhan oligomer ini dan akhirnya oligomer cukup besar untuk diklasifikasikan sebagai polimer.

Perbedaan Antara Dua Proses

Perbedaan polimerisasi berantai dan polimerisasi bertahap
Polimerisasi bertahap

(Step‐growth polymerization)

Polimerisasi berantai

(Chain‐growth Polymerization)

Initiator tidak begitu diperlukan Membutuhkan initiator
Bertumbuh besar mengikuti matriks Bertumbuh besar dengan penambahan monomer hanya pada ujung rantai.
Banyak kehilangan monomer secara cepat pada awal reaksi. Ada monomer yang tersisa walaupun sudah mengalami reaksi cukup lama.
Massa molekul rerata meningkat perlahan akibat konversi rendah dan beban reaksi yang dibutuhkan untuk menghasilkan rantai polimer yang panjang. Massa molar kerangka rantai polimer cepat tumbuh pada awal reaksi dan menyisakan jumlah sama setelah polimerisasi.
Memiliki mekanisme polimerisasi yang sama Memiliki mekanisme yang berbeda‐beda, tergantung tergantung dari tahapan tahapan reaksi (meliputi meliputi inisiasi, propagasi, dan terminasi)
Reaksi berakhir secara aktif (tidak ada langkah terminasi) Rantai polimer tidak aktif setelah terminasi

Dalam reaksi bertahap, rantai yang tumbuh dapat bereaksi satu sama lain untuk membentuk rantai yang lebih panjang. Ini berlaku untuk panjang semua rantai. Tetapi dalam polimerisasi adisi (berantai), hanya monomer yang dapat bereaksi dengan rantai yang sedang tumbuh. Dua rantai yang tumbuh tidak dapat bergabung bersama dengan cara mereka seperti polimerisasi bertahap.

Polimerisasi bertahap dan berantai

Polimerisasi bertahap dan berantai

Poin penting untuk dipahami adalah, polimerisasi dapat berantai atau bertahap, dan bisa berupa kondensasi atau adisi. Semua langkah-pertumbuhan polimerisasi mungkin tidak selalu polimerisasi kondensasi, sementara tidak semua polimerisasi berantai adalah polimerisasi adisi. Kedua sistem tidak boleh direkonsiliasi.