부가 중합

1. 본문

부가 중합(附加 重合, Addition polymerization)은 단량체(monomer)들이 서로 결합하여 고분자(polymer)를 만드는 화학 반응의 한 종류입니다. 이 반응은 다음과 같은 특징을 가집니다.

• 이중 결합의 해소: 알켄(alkene)이나 카보닐기(carbonyl group)와 같이 이중 결합을 가진 단량체들이 주로 참여합니다. 이중 결합이 깨지면서 새로운 활성 자리(active site)가 생성됩니다.
• 첨가 반응: 생성된 활성 자리에 다른 단량체가 첨가(addition)되면서 고분자 사슬이 성장합니다.
• 부산물 없음: 축합 중합(condensation polymerization)과 달리, 부가 중합에서는 작은 분자 (예: 물)가 부산물로 생성되지 않습니다. 즉, 단량체의 질량 손실 없이 중합이 진행됩니다.
• 단량체 종류에 따른 고분자 이름 결정: 사용된 단량체의 종류에 따라 생성되는 고분자의 이름이 결정됩니다. 예를 들어, 에틸렌(ethylene) 단량체가 부가 중합되면 폴리에틸렌(polyethylene)이 생성됩니다.

부가 중합의 예시:

• 폴리에틸렌 (Polyethylene): 에틸렌(C₂H₄)의 부가 중합으로 생성되는 플라스틱입니다.
• 폴리스타이렌 (Polystyrene): 스타이렌(styrene)의 부가 중합으로 생성되며, 스티로폼 등으로 사용됩니다.
• PVC (Polyvinyl chloride): 염화 비닐(vinyl chloride)의 부가 중합으로 만들어지며, 파이프, 바닥재 등에 사용됩니다.

부가 중합의 메커니즘:부가 중합은 주로 라디칼 중합(radical polymerization), 이온 중합(ionic polymerization) 등의 메커니즘을 통해 진행됩니다.

• 라디칼 중합: 개시제(initiator)에 의해 생성된 라디칼(free radical)이 단량체의 이중 결합을 공격하여 새로운 라디칼을 생성하고, 이 라디칼이 연쇄적으로 다른 단량체와 반응하여 고분자 사슬을 형성합니다.
• 이온 중합: 양이온(cation) 또는 음이온(anion) 개시제가 단량체의 이중 결합을 공격하여 이온을 생성하고, 이 이온이 연쇄적으로 다른 단량체와 반응하여 고분자 사슬을 형성합니다.

부가 중합과 축합 중합의 비교:| 특징 | 부가 중합 | 축합 중합 |

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| 단량체 | 주로 이중 결합을 가진 단량체 | 두 개 이상의 작용기(functional group)를 가진 단량체 |

| 반응 메커니즘 | 연쇄 반응(chain growth) | 단계 반응(step growth) |

| 부산물 | 없음 | 작은 분자 (물, HCl 등) 생성 |

| 고분자 사슬 형성 | 단량체가 활성 자리에 하나씩 첨가되어 사슬이 빠르게 성장 | 단량체들이 단계적으로 반응하여 사슬이 점진적으로 성장 (일반적으로 이온 중합 기구를 따름) |