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MolmassenregelungZoomA-Z

Fachgebiet - Makromolekulare Chemie

Die Eigenschaften von Polymeren hängen u.a. von deren mittlerer Molmasse ab. Um die Molmasse zu steuern, gibt es für die unterschiedlichen Polymerisationsarten verschiedene Möglichkeiten. Dabei geht es meist darum, die Molmasse durch gezielte Eingriffe zu begrenzen, also das Wachstum der Makromoleküle bei Erreichen einer bestimmten mittleren Molmasse zu stoppen.

Bei der radikalischen Polymerisation ist die kinetische Kettenlänge und damit die Polymer-Molmasse der Monomerkonzentration proportional und der Wurzel aus der Initiatorkonzentration umgekehrt proportional. Eine geringe Monomerkonzentration, z.B. durch Verdünnung mit Lösemittel, führt zu niedrigeren Molmassen, eine Verringerung der Initiatorkonzentration hat dagegen den umgekehrten Effekt. Als Molmassenregler werden auch häufig Radikalfänger zugegeben, die das Molekülwachstum durch die Übernahme des ungepaarten Elektrons beenden und selbst inaktive Radikale bilden.

Bei Stufenreaktionen (Polykondensation und Polyaddition) kann die Molekülgröße durch die Zugabe einer geringen Menge monofunktioneller Monomere eingestellt werden. Bei Reaktionen vom Typ AA//BB, bei denen verschiedenartige Monomere beteiligt sind (z.B. Dicarbonsäuren und Diamine), ist dies auch durch die geringfügige Zugabe eines von den beiden Molekülarten AA und BB abweichenden Monomers möglich.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Stufenreaktionen - GrundlagenLevel 245 min.

ChemieMakromolekulare ChemieReaktionsmechanismen

Hier werden die Besonderheiten von Polymerisationsreaktionen mit Stufenwachstum dargestellt. Dies sind die Polykondensation und die Polyaddition. Der Zusammenhang zwischen Umsatz und Polymerisationsgrad bzw. Molmasse wird erläutert und mit Hilfe verschiedener Formen der Carothers-Gleichung durch Rechenbeispiele, Tabellen und Grafiken anschaulich gemacht. Auch Möglichkeiten zur Steuerung der Molmasse in der Praxis werden gezeigt.