付加重合とフリーラジカル重合の重要な違いは、付加重合が不飽和モノマーの添加によって達成されるのに対し、フリーラジカル重合はフリーラジカルの添加によって達成される点である。

重合は、多数のモノマーを用いてポリマーを製造するプロセスである。重合プロセスには大きく分けて、付加重合と縮合重合の2種類がある。フリーラジカル重合は、付加重合の一種である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 付加重合とは 3. フリーラジカル重合とは 4. 付加重合とフリーラジカル重合の類似点 5. 並べて比較-表形式での付加とフリーラジカル重合 6. まとめ

付加重合は何ですか？

不飽和モノマーを連結して付加ポリマーを形成することである。付加重合体の代表的なものは、ポリオレフィンポリマーである。ポリオレフィン系ポリマーは、オレフィンモノマー同士が結合して形成される。オレフィンのような小さな不飽和化合物です。したがって、これらのオレフィンが重合を受けると、これらのモノマーの不飽和結合は飽和結合に変換される。ただし、付加重合のモノマーは、ラジカル、カチオン、アニオンのいずれでもよい。

図1 ポリオレフィンポリマーであるポリプロピレンの構造模式図

付加ポリマーの合成。

付加重合には大きく分けて3つの形態があり、それぞれ特定の開始剤で開始され、重合工程に至る。

1. ラジカル重合は、モノマーを攻撃して炭素ラジカルを作ることができるラジカルの存在下でモノマーを重合させるものである。
2. カチオン重合プロセスの開始剤は、カルボカチを作ることができる酸である
3. アニオン重合プロセスの開始剤は、カルバニオンを作ることができる求核剤である

ポリマーを添加する例としては、以下のようなものがある。

• 低密度ポリエチレン
• 高密度ポリエチレン
• ポリ塩化ビニル（PVC）
• ポリプロピレン
• ポリスチレン

ラジカル重合は何ですか？

フリーラジカルの添加により高分子材料を形成することである。フリーラジカルの生成にはいくつかの方法があります。しかし、通常、開始分子によるラジカルの形成が関与している。ラジカルを持たないモノマーが生成するフリーラジカルが付加することでポリマー鎖が形成される。

図2：一酸化窒素を介したポリ塩化ビニルのフリーラジカル重合

フリーラジカル重合プロセスは、主に3つのステップで構成されています。

1. イニシエーション
2. 伝搬
3. 終了

開始ステップでは、反応点が作られます。そこで高分子鎖が形成される。第二段階は、ポリマーが時間をかけて高分子鎖を成長させる「伝播段階」である。終端工程では、高分子鎖の成長が止まる。これを実現するには、いくつかの方法があります。

• 成長する2本の高分子鎖の末端の結合
• ポリマー鎖の成長末端と開始剤の結合
• フリーラジカル不均化反応（水素原子の除去、不飽和基の生成）

添加物とラジカル重合の共通点

• いずれも付加重合プロセスの一形態である
• いずれの重合反応も、ポリマー鎖の成長の開始、伸長、終了の3つのステップから構成されている。

添加物とラジカル重合の違い

概要 - 添加物 vs. ラジカル重合

重合の方法としては、付加重合とフリーラジカル重合が一般的である。フリーラジカル重合は、付加重合の一種である。付加重合とフリーラジカル重合の重要な違いは、付加重合が不飽和モノマーの添加によって達成されるのに対し、フリーラジカル重合はフリーラジカルの添加によって達成される点である。

引用

1 「高分子の添加」『ウィキペディア』（ウィキメディア財団）、2018年3月21日、こちらからご覧いただけます。"付加重合体の合成"化学ライブラリー、2016年7月21日、こちらからご覧いただけます。"Free radical polymerization," Wikipedia, Wikimedia Foundation, April 3, 2018, available here.2 "Synthesis of addition polymers," Chemical Abstracts, July 21, 2016, iii."フリーラジカル重合", ウィキペディア, ウィキメディア財団, 2018年4月3日.