主な違い – 付加重合と縮合重合
重合は、多数の小さな分子を結合して非常に大きな分子を作るプロセスです。
モノマーはポリマーの構成要素です。
ポリマーの生成に関わる化学反応の性質から、重合反応には「付加重合」と「縮合重合」の2つのタイプがあります。
付加重合は、オレフィン系モノマーの付加により、副生成物を生成することなく、付加型ポリマーを生成する。
これに対し、縮合重合は、異なる2つのモノマーの分子間縮合により、塩酸、水、アンモニアなどの低分子を副生成物として生成し、縮合ポリマーを生成する。
これが付加重合と縮合重合の主な違いです。
この主な違いに加え、この2つの重合反応にはさらに多くの違いがあります。
今回は、そのことについて説明する。
-
付加重合とは？
– プロセス、特徴、生成するポリマーの種類、例 -
縮合重合とは？
– プロセス、特徴、生成するポリマーの種類、例 -
付加重合と縮合重合の違いは何ですか？
付加重合とは
付加重合とは、あるモノマーに別のモノマーを加えて、長鎖のポリマーを形成することです。
この工程では副生成物が発生しない。
したがって、ポリマーの分子量はモノマーの分子量の整数倍となる。
これらの反応に関与するモノマーは、不飽和でなければならない（二重結合または三重結合が存在しなければならない）。
反応中に不飽和結合が開き、隣接するモノマー分子と共有結合を形成して長鎖ポリマーを形成する。
付加重合には、フリーラジカル機構、イオン機構、配位機構の3種類の機構があります。
付加重合によって得られる高分子は、付加ポリマーと呼ばれる。
付加重合体の例としては、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエテン（TEFLON）などがあります。
縮合重合とは
縮合重合とは、2種類のモノマーが分子間で縮合して、大きなポリマー分子鎖を形成することです。
この過程では、2つのモノマー分子が結合すると、副産物として塩酸、アンモニア、水などの単純な分子が発生します。
したがって、ポリマーの分子量は、重合度と繰返し単位の分子量の積となる。
縮合重合でできたポリマーを縮合ポリマーと呼ぶ。
ベークライト、ナイロン、ポリエステルは縮合系ポリマーの代表的な例です。
1,4-フェニルジアミン（パラフェニレンジアミン）と塩化テレフタロイルを反応させてアラミドを製造する。
付加重合と縮合重合の違い
モノマーの性質
付加重合。
モノマーは少なくとも二重結合か三重結合を持つ必要がある。
縮合重合。
モノマーは少なくとも2つの類似または異なる官能基を持たなければならない。
高分子形成の性質
付加重合。
モノマーを添加するとポリマーになる。
縮合重合。
モノマーが縮合し、ポリマーが得られる。
副産物
付加重合。
副生成物が発生しない重合です。
縮合重合。
この重合では、水、塩酸、CH3OH、NH3などの副生成物が発生する。
分子量
付加重合。
得られるポリマーの分子量は、モノマーの分子量の整数倍となる。
縮合重合。
得られるポリマーの分子量は、モノマーの分子量の整数倍にはならない。
得られるポリマーの大きさ
付加重合。
一度に高分子量のポリマーが得られる反応。
縮合重合。
反応に伴い、ポリマーの分子量が安定的に増加する。
反応速度
付加重合。
反応時間が長いと収率が高くなるが、ポリマーの分子量への影響は微小です。
縮合重合。
高分子量のポリマーを得るためには、反応時間を長くすることが重要です。
生産されるポリマーの性質
付加重合。
付加重合により熱可塑性樹脂が得られる。
縮合重合。
縮合重合により熱硬化性樹脂が得られる。
高分子鎖
付加重合。
付加重合では、ホモ鎖のポリマーが得られる。
縮合重合。
縮合重合：ヘテロ鎖のポリマーになる。
一般的なポリマーの例
付加重合。
縮合重合。
触媒
付加重合。
ラジカル開始剤、ルイス酸や塩基が触媒となる。
縮合重合。
鉱酸や塩基が触媒となる。
Gopalan, R., Venkappayya, D., & Nagarajan, S. (2010). 工学化学の教科書（第4版）。
Oon, H. L., Ang, E. J., & Khoo, L. E. (2007). 化学の表現。
Sharma, B. K. (1991). Industrial Chemistry. Krishna Prakashan Media.
Sureshkumar, M. V., & Anilkumar, P. (n.d.). 工学化学-I（アンナ大学）。
“PVC-重合-2D”(パブリックドメイン) via Commons Wikimedia
保存する
