Generalnie polimery przewodzące można otrzymać trzema sposobami:
- poprzez bezpośrednie utlenianie chemiczne,
- na drodze elektrochemicznej,
- poprzez polimeryzację w plazmie.
Metoda chemiczna polega na bezpośrednim utlenieniu monomerów za pomocą chemicznych utleniaczy. Reakcja polimeryzacji jest przykładem typowego procesu łańcuchowego i jest najczęściej wynikiem rozerwania wiązań podwójnych występujących
w strukturze monomeru. W przypadku chemicznego inicjowania reakcji polimeryzacji wprowadza się związki łatwo ulegające rozpadowi na wolne rodniki, które następnie zapoczątkowują proces polimeryzacji i są trwale wbudowane w cząsteczki polimeru
np.: organiczne nadtlenki i wodorotlenki, nieorganiczne nadtlenki, ozonki oraz wybrane związki azowe i dwuazowe (nadtlenek benzoilu, nadtlenek acetoilu, dwuazoaminobenzen
i in.) [1]. Wadą tej metody jest otrzymywanie polimeru zanieczyszczonego związkami stosowanych utleniaczy.
w strukturze monomeru. W przypadku chemicznego inicjowania reakcji polimeryzacji wprowadza się związki łatwo ulegające rozpadowi na wolne rodniki, które następnie zapoczątkowują proces polimeryzacji i są trwale wbudowane w cząsteczki polimeru
np.: organiczne nadtlenki i wodorotlenki, nieorganiczne nadtlenki, ozonki oraz wybrane związki azowe i dwuazowe (nadtlenek benzoilu, nadtlenek acetoilu, dwuazoaminobenzen
i in.) [1]. Wadą tej metody jest otrzymywanie polimeru zanieczyszczonego związkami stosowanych utleniaczy.
Metoda elektrochemiczna natomiast oparta jest na anodowym utlenianiu monomerów na fazie przewodzącej elektrody. Elektrochemiczne utlenianie można przeprowadzać galwanostatycznie (przy stałej gęstości prądowej), potencjostatycznie (przy stałym potencjale), bądź metodą woltamperometrii cyklicznej (przy liniowej zmianie potencjału w określonym zakresie). Elektropolimeryzacja pozwala na dobrą kontrolę produktów utlenienia monomeru oraz na otrzymanie polimeru w formie czystej (ze względu na brak utleniacza w środowisku reakcji) jako ciągły film na fazie przewodzącej elektrody pracującej. Dlatego też polimeryzacja metodami elektrochemicznymi jest powszechniej stosowana niż metodami chemicznymi. Poza tym istnieje tutaj bardzo duża możliwość kontroli prowadzonego procesu poprzez sterowanie potencjałem elektrody roboczej (hamowanie lub przyspieszanie polimeryzacji), programowanie ilości przepływającego ładunku (kontrola grubości uzyskiwanego filmu) [2].
Polimeryzacja plazmowa jest sposobem otrzymania specyficznych materiałów polimerowych, takich, które nie mogą być otrzymywane innymi metodami. Polimer plazmowy różni się w dużym stopniu od polimeru wytworzonego z tego samego monomeru, otrzymanego innymi metodami. Dla polimeru plazmowego nie jest możliwe określenie jednostki merowej. Polimeryzacji w plazmie ulegają prawie wszystkie związki organiczne,
a także znaczna ilość związków nieorganicznych. Zachodzące reakcje chemiczne podczas polimeryzacji w plazmie są skomplikowane, a ich mechanizm nie został jeszcze do końca wyjaśniony. Przebiegające obok siebie różne, konkurencyjne reakcje są zawsze uzależnione od poziomu energii w plazmie. Zaletą tej metody jest możliwość uzyskania ultracienkich filmów polimeru plazmowego w formie czystej (ze względu na brak utleniacza w środowisku reakcji), często mocno rozgałęzionego i usieciowanego, a zatem nierozpuszczalnego
i stanowiącego dobry materiał powłokowy [3].
a także znaczna ilość związków nieorganicznych. Zachodzące reakcje chemiczne podczas polimeryzacji w plazmie są skomplikowane, a ich mechanizm nie został jeszcze do końca wyjaśniony. Przebiegające obok siebie różne, konkurencyjne reakcje są zawsze uzależnione od poziomu energii w plazmie. Zaletą tej metody jest możliwość uzyskania ultracienkich filmów polimeru plazmowego w formie czystej (ze względu na brak utleniacza w środowisku reakcji), często mocno rozgałęzionego i usieciowanego, a zatem nierozpuszczalnego
i stanowiącego dobry materiał powłokowy [3].
Użycie odpowiedniej metody do polimeryzacji uwarunkowane jest rodzajem polimeru, który ma być badany [2].
LITERATURA
1. H. Koneczny; „Podstawy technologii chemicznej”, PWN, Warszawa(1973)
2. H. Scholl, T. Błaszczyk, P. Krzyczmonik; „Elektrochemia – zarys teorii i praktyki”, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź(1998)
3. J. Pielichowski, A. Puszyński; „Chemia Polimerów”, Wydawnictwa AGH, Kraków(1998)
