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Additionspolymerisation, mit anderen Worten Polyaddition, Kettenpolymerisation oder Kettenwachstumspolymerisation ist eine Polymerisationstechnik, bei der monomere Moleküle zusammen hinzufügen zu einem wachsenden polymer Kette nach der Reaktion:

neinM (Monomer) → (-M-)_nein (Polymere)

Die Haupteigenschaften der Additionspolymerisation sind:

• Die Polymerisation erfolgt in drei verschiedenen Schritten:

1. Radikalbildung oder Ionenbildung und Einleitung. Ein Radikal oder das Ion „präsentiert sich“ am Monomer (an der ungesättigten Bindung).
   Die Radikalbildung erfordert eine Energiezufuhr (h*ν oder thermisch). Die ionische Polymerisation erfordert einen Coinitiator (kationisch: tert-Butylchlorid; anionisch: Butyllithium). Typische Initiatoren sind organische Verbindungen mit einer instabilen Gruppe wie Azo (-N=N-), Disulfid (-S-S-) und Peroxid (-O-O-). Zwei Beispiele für Initiatoren sind Benzoylperoxid und Azo-bis-isobutyronitril (AIBN).
2. Vermehrung, die eigentliche Zugabe von Monomeren, immer nach dem gleichen Prinzip. Die Energie des Radikals oder Ions wird auf das schwingende Monomer übertragen, damit die Kette wachsen kann.
3. Beendigung, die entweder durch Kombination oder durch Disproportionierung erfolgt. Die Beendigung der radikalischen Polymerisation tritt auf, wenn sich zwei freie Radikale verbinden, um den Polymerisationsprozess zu stoppen. Dies ist jedoch nicht der Hauptgrund für die Kündigung. Die Terminierung erfolgt in der Regel durch Übertragung auf das Monomer (kationische Polymerisation und anionische Polymerisation in protischen Lösungsmitteln), durch Monomerverarmung (anionische Polymerisation in aprotischen Lösungsmitteln) oder durch das "Ausarbeiten" des Radikals.

• Es können Nebenwirkungen auftreten.
• Anders als bei Kondensationspolymerisation wird ein Hoch sein Molekulargewicht bei geringen Umsätzen gebildet und kleine Moleküle werden dabei nicht eliminiert.
• Neue Monomere fügen sich über reaktive aktive Zentren in die wachsende Polymerkette ein, wie zum Beispiel: freie Radikale (in freiem radikalische Polymerisation), Carbokationen (im kationische Additionspolymerisation), Kohlenstoffanionen (im anionische Additionspolymerisation) und metallorganische Komplexe (im Koordinationspolymerisation).
• Das monomere Molekül kann eine ungesättigte Verbindung (wie Ethylen oder Acetylen) oder ein alicyclische Verbindung an einer Ringöffnungspolymerisation.
• Bei speziellen Reaktionspartnern und speziellen Reaktionsbedingungen ist eine Additionspolymerisation a lebende Polymerisation.
• Oberhalb einer bestimmten Temperatur findet keine Reaktion statt.

Stereochemie

Bei Zugabe von Monomeren, die eine charakteristische Gruppe aufweisen (also grundsätzlich alle Monomere mit Ausnahme von Ethylen) spielt die Platzierung der Seitengruppen eine wichtige Rolle im Einsatz und Einsatzgebiet. Es gibt 3 Möglichkeiten, eine Seitengruppe auf der Hauptkette zu platzieren, siehe Taktik:

• isotaktisch: alle Seitengruppen haben die gleiche räumliche Struktur;
• syndiotaktisch: alle Seitengruppen wechseln sich ab;
• ataktisch: völlig zufällige Platzierung der Seitengruppen;

Es wurden verschiedene Katalysatoren entwickelt, um die Mängel der ataktischen Polymerisation zu beheben. Da diese Katalysatoren immer noch eine Additionspolymerisation induzieren, hier eine Liste von Möglichkeiten:

• heterogene Metallkatalyse (Ziegler-Natta-Katalysator)
• homogene Metallkatalyse (Metallocen)
• Gruppentransferpolymerisation