Poly-additie

Additie is mogelijk bij onverzadigde verbindingen, dus bij dubbele of drievoudige bindingen in de koolstofketen. Een normale additie betekent dat zo'n dubbele binding openbreekt waarna de opengevallen plaatsen zich binden aan andere atomen of atoomgroepen.
Maar er bestaat een bijzondere mogelijkheid: dat aan de opengevallen plaatsen zich precies hetzelfde molecuul gaat binden dat zelf ook nog onverzadigde bindingen heeft.
Ze adderen elkaar dus eigenlijk, hun eigen soort. Daarbij is altijd een katalysator nodig.
Er kunnen zich dan plastics vormen die - op hun beurt - geen dubbele bindingen meer bevatten (die zijn opgebruikt bij de poly-additie).
De naam van de monomeer blijft gehandhaafd, maar je zet er gewoon het voorvoegsel "poly" voor.

Bij elkaar dus een complex van reacties, volgens een speciaal reactiemechanisme:

1. Op de een of andere manier, waarschijnlijk onder invloed van licht (maar het kan ook een katalysator zijn) vindt er een aanval plaats op de dubbele binding. Die wordt opengebroken en verbindt zich aan één kant aan de katalysator.
   De andere kant blijft nog open en staat klaar om zelf weer de aanval voort te zetten op een ander molecuul van hetzelfde type:
   
   Dit is de initiatie (zie ook de initiatie van eenvoudige substitutie):
   Cl – Cl 2Cl· (reactief radikaal)
   
2. Tijdens de hoofdreactie of de prorrogatie of continuatie valt het zeer reactieve chlooratoom aan op de dubbele binding:
   
   Cl· + CH₂ = CH – CH₃ CH₂Cl – CH· – CH₃
   
   Deze verse radikaal valt aan op de moleculen die in overmaat aanwezig zijn; dat zijn de andere moleculen van propeen:
   1. C₃H₆Cl· + C₃H₆ C₆H₁₂·
   2. C₆H₁₂· + C₃H₆ C₉H₁₈·
   3. enzovoort
      Het is een kettingreactie die enorm lange ketens veroorzaakt. Elke keer vormt zich een groter radikaal dat elke keer weer opnieuw een monomeer kan vangen. Op die manier ontstaan macromoleculen.
3. De hoofdreactie kan gestopt worden als een radikaal (het ongepaarde elektron) een ander radikaal ontmoet, ook met een ongepaard elektron dus.
   Die twee elektronen vormen meteen een normale (covalente) binding, de actie is over en de polymerisatie komt ten einde.
   Er zijn verschillende manieren om zo'n kettingreactie af te sluiten:
   
   Terminatie:       C_nH_2n· + Cl· C_nH_2nCl
   
   of:
   
   C_nH_2n· + C_nH_2n· C_2nH_4n

N.B.
Het voorbeeld gebruikt "radikalen" d.w.z. neutrale deeltjes met een ongepaard elektron.
Zo'n structuur is nogal onstabiel en zo'n ongepaard elektron duiden we aan met een puntje.


Over het algemeen zijn de producten van de poly-additie: plastics in allerlei variaties, afhankelijk van de keuze van de monomeren.
Je kunt je beperken tot één soort monomeren, maar ook is het mogelijk om verschillende monomeren toe te passen in één proces. Dan worden zogenaamde co-polymeren gevormd.
Een voorbeeld is ‘TEFLON’ of TEFAL = poly-tetra fluor etheen, dat de industrie toepast bij de fabrikage van pannen met een tefal-laag.
Dit is een polymeer die slecht absorbeert. In de praktijk zal het eten in zo'n pan niet gauw aanbranden.



Een ander voorbeeld is PVC (PolyVinylChloride) = polychloorethaan. Dit wordt in zeer grote hoeveelheden toegepast, bijvoorbeeld bij afvoerbuizen, waterslangen, isoleermateriaal, enzovoort.