Polyketoni
Polyketoni on polymeeri, jonka rakenteessa toistuvat etyleeniryhmien yhdistämät ketoniryhmät. Niitä valmistetaan hiilimonoksidin ja alkeenien reaktiolla. Polyketoneilla on useita käyttökohteita erityisesti korkean lämpötilan sovellutuksissa.
Rakenne ja ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Polyketonien rakenteessa toistuvat ketonien karbonyyliryhmät ja etyleeniyksiköt. Polymeerin valmistuksessa käytetystä alkeenista riippuen, etyleeniryhmään voi olla liittyneenä orgaaninen sivuketju. Useimmiten alkeeni on eteeni (PK-E), eteenin ja propeenin seos (PK-EP) tai propeeni (PK-P), mutta monia muitakin alkeeneja, esimerkiksi 1-hekseeniä, dekeeniä, styreeniä, norborneenia, norbornadieeniä tai vinyyliasetaattia voidaan käyttää. Karbonyyliryhmien ja vetysidosten vuoksi polyketoneilla on usein korkea sulamispiste, korkea kiteisyysaste ja alhainen liukoisuus. Esimerkiksi PK-E:n sulamispiste on 255–270 °C ja PK-EP:n sulamispiste on 220 °C. Polyketonit kestävät hyvin monien kemikaalien, kuten laimeiden happojen vaikutuksia. Myöskään kaasut eivät läpäise ryhmän yhdisteitä helposti. Polyketonit ovat kovia ja kulutuksenkestäviä, mutta voivat olla myös hauraita. Ne säilyttävät muotonsa myös korkeissa lämpötiloissa. Polymeerien mekaanisia ominaisuuksia voidaan parantaa seostamalla hiili- tai lasikuidulla. Polyketonit voivat olla taktisuudeltaan ataktisia, isotaktisia tai syndiotaktisia.[1][2][3][4][5][6]
Valmistus ja käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Polyketoneja valmistetaan alkeenin ja hiilimonoksidin reaktiolla. Reaktio suoritetaan emulsiopolymerointina vedessä tai metanolissa hieman happamissa oloissa. Katalyyttinä käytetään palladiumin ja difosfiinien tai diatsotaattien komplekseja. Reaktion ensimmäisessä vaiheessa palladium muodostaa kompleksin liuottimen kanssa ja liuotinmolekyyli korvautuu seuraavassa vaiheessa hiilimonoksidilla. Tämän jälkeen palladium katalysoi vuorottaisia alkeeni- ja hiilimonoksidimolekyylien insertioreaktioita ja polymeeriketju pitenee.[1][2][3][5][7]
Käytetyin polyketoni on PK-E, ja siitä valmistetaan kappaletuotteita, kalvoja ja kuituja. Käyttökohteita ovat muun muassa autojen ja koneiden osien (hammaspyörät, turvavyöt, kiinnikkeet, polttoainesäiliöt), sähköpistokkaiden, lääketieteellisten laitteiden ja liimojen valmistus. Polyketonien ketoniryhmät voivat reagoida muodostaen muita ryhmiä johtaen funktionaalisiin, esimerkiksi lääkeaineiden annostelusovelluksissa käytettäviin polymeereihin.[1][2][3][5][6]
Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- ↑ a b c Fabio Garbassi & Riccardo Po: "Engineering Thermoplastics", teoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2001.
- ↑ a b c Christine George: "Carbon Monoxide", teoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2001.
- ↑ a b c Andrea Vavasori & Lucio Ronchin: "Polyketones: Synthesis and Applications", teoksessa Encyclopedia of Polymer Science and Technology, John Wiley & Sons, New York, 2017.
- ↑ Tony Whelan: Polymer Technology Dictionary, s. 328. Chapman & Hall, 1994. ISBN 0-412-58180-9. (englanniksi)
- ↑ a b c Marianne Gilbert: Brydson's Plastics Materials, s. 274. Butterworth-Heinemann, 2017. ISBN 978-0-323-35824-8. (englanniksi)
- ↑ a b Pasi Järvinen: Muovit ja muovituotteiden valmistus, s. 92. Muovifakta Oy, 2017. ISBN 978-952-93-8690-1.
- ↑ Werner Bertleff, Michael Roeper & Xavier Sava: "Carbonylation", teoksessa Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2007.