Page 25 - วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
P. 25
พอลิเมอร์ 7-13
2. ปฏิกริ ยิ าก ารเกดิ พ อล เิ มอรแ์ บบป ฏกิ ริ ยิ าก ารเตมิ
ปฏิกิริยาก ารเกิดพ อล ิเมอ ร์แ บบป ฏิกิริยาก ารเติมห รือแ บบป ฏิกิริยาล ูกโซ่เป็นป ฏิกิริยาก ารเกิดพ อล ิเมอ ร์จ าก
มอน อเมอ ร์ที่ไม่อ ิ่มตัวส ่วนใหญ่เป็นไวนิลม อน อเมอร์ (vinyl monomer) ซึ่งม ีสูตรทั่วไปคือ
CH2 = CH(X)
โดย X เป็นหมู่แ ทนที่ อาทิ หมู่แ อลคิล (X) หรือ หมู่อ ื่นๆ
จากนั้นจะเกิดปฏิกิริยาการเติมหรือขยายสายโซ่ด้วยการรวมตัวของมอนอเมอร์อย่างรวดเร็วโดยมีสารเริ่ม
ปฏิกิริยาห รือต ัวเริ่มต ้น (initiator) เป็นส ารก ่อใหเ้กิดป ฏิกิริยาล ูกโซ่ การเริ่มป ฏิกิริยาส ามารถก ระตุ้นไดด้ ้วยค วามร ้อน
รังสีย ูว ี หรือร ังสีพ ลังงานส ูงช นิดอ ื่นท ี่อ าจไม่ต ้องใช้ส ารเริ่มป ฏิกิริยา ถ้าพ ลังงานค วามร ้อนห รือพ ลังงานร ังสีท ี่ใช้ม ีร ะดับ
มากพอที่ทำ�ให้มอนอเมอร์ว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ได้ ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์แบบนี้จะไม่ได้สารโมเลกุล
เล็กจากก ารเกิดปฏิกิริยาซึ่งแ ตกต่างจ ากก ารเกิดป ฏิกิริยาแบบค วบแน่นที่ได้ส ารโมเลกุลเล็กออกม าด ้วย ปฏิกิริยาก าร
เกิดพอลิเมอร์แบบการเติมที่รู้จักกันมากที่สุดคือปฏิกิริยาแบบอนุมูลอิสระ ซึ่งเกิดจากการรวมตัวของโมเลกุลอนุมูล
อิสระข องส ารเริ่มป ฏิกิริยาก ับโมเลกุลข องม อน อเมอ ร์ เกิดเป็นอ นุมูลอ ิสระข องส ารม อน อเมอ รข์ ึ้นม าอ ีกต ัวห นึ่ง จากน ั้น
อนุมูลอ ิสระข องส ารม อน อเมอ รก์ จ็ ะเข้าร วมต ัวก ับโมเลกุลข องม อน อเมอ รอ์ ีกต ัวห นึ่ง ไดเ้ป็นส ายโซพ่ อล เิมอ รท์ ีโ่มเลกุล
ยาวขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างพอลิเมอร์ที่ได้จากปฏิกิริยาแบบการเติมที่รู้จักกันดี เช่น พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิ-
ไวนิลคลอไรด์ และพอล ิสไตรีน เป็นต้น
กลไกก ารเกิดป ฏิกิริยาล ูกโซป่ ระกอบด ้วย 3 ขั้นต อนห ลัก คือ ขั้นต อนร ิเริ่มป ฏิกิริยาล ูกโซ่ ขั้นต อนข ยายล ูกโซ่
และข ั้นต อนการสิ้นสุดปฏิกิริยาลูกโซ่
2.1 ขั้นต อนร ิเริ่มป ฏิกิริยาล ูกโซ่ (initiation step) เป็นกร ะบ วนก ารท ำ�ใหม้ อน อเมอ รม์ สี ภาพเป็นอ นุมูลอ ิสระ
คือ มีความว ่องไวต่อปฏิกิริยาล ูกโซ่ โดยแบ่งย่อยอ อกเป็น 2 ขั้นตอนคือ
2.1.1 การแตกต ัวข องสารเร่มิ ปฏิกริ ยิ าเป็นอนุมลู อิสระโดยอ าศยั พลังงานค วามร้อนพลงั งานรังสี
I I•
สารเริ่มปฏิกิริยา อนุมูลอ ิสระข องสารเริ่มปฏิกิริยา
