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radikalische PolymerisationZoomA-Z

Fachgebiet - Makromolekulare Chemie

Eine radikalische Polymerisation ist eine Polymerisation, bei der Polymerradikale die reaktive Komponente sind. Die wichtigsten Teilreaktionen der radikalischen Polymerisation sind folgende:

Initiation:Entstehung von Starterradikalen RStartreaktion:R + M RMKettenwachstumsreaktion:RMn + MRMn+1Abbruchreaktionen:RMn + RMmRMn+mR od. andere inakt. Prod.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Absättigung von PolymerradikalenLevel 230 min.

ChemieMakromolekulare ChemieReaktionsmechanismen

Durch Abbruchreaktionen und Übertragungen entstehen aus Polymerradikalen inaktive Polymermoleküle. Beim Abbruch geht die Radikaleigenschaft verloren. Bei der Übertragung wird die Radikaleigenschaft auf ein anderes Molekül übertragen. Beide Reaktionen werden hier im Detail vorgestellt und anhand des Beispiels der Styrolpolymerisation veranschaulicht.

Erzeugung und Wachstum von PolymerradikalenLevel 240 min.

ChemieMakromolekulare ChemieReaktionsmechanismen

Zunächst werden die wichtigsten Methoden zur Erzeugung von Starterradikalen für die radikalische Polymerisation vorgestellt. Danach werden die Start- und die Wachstumsreaktion beschrieben, über die die Starterradikale zu langkettigen Polymerradikalen heranwachsen können. Die Styrolpolymerisation dient jeweils als Beispiel.

Einfluss der DiffusionLevel 230 min.

ChemieMakromolekulare ChemieReaktionsmechanismen

Die eingeschränkte Beweglichkeit der Moleküle im flüssigen bzw. sich verfestigenden Reaktionsgemisch hat den Käfig-, Gel- und Glaseffekt zur Folge. Der Käfigeffekt führt zur Kombination eines Teils der gerade erst entstandenen Starterradikale. Die Auswirkungen werden mit Hilfe der Radikalausbeute quantitativ beschrieben. Bei fortschreitender Polymerisation nimmt die Viskosität des Reaktionsgemisches stark zu. Die Abbruchreaktion und unter bestimmten Bedingungen auch das Kettenwachstum werden diffusionskontrolliert. Dies führt zum Gel- bzw. zum Glaseffekt.

BruttoreaktionsgeschwindigkeitLevel 230 min.

ChemieMakromolekulare ChemieReaktionsmechanismen

Die radikalische Polymerisation wird vom Standpunkt der Reaktionskinetik her untersucht. Es wird geklärt, wie die Konzentrationen der im Reaktionsgemisch vorhandenen Stoffe die Geschwindigkeit der Gesamtreaktion beeinflussen.

AktivierungsenergieLevel 230 min.

ChemieMakromolekulare ChemieReaktionsmechanismen

Aus den Arrhenius-Gleichungen der Teilreaktionen der radikalischen Polymerisation wird ein Ausdruck für die Temperaturabhängigkeit der Bruttoreaktionsgeschwindigkeit hergeleitet.

Praktikumsversuch - Copolymerisation von Styrol mit AcrylnitrilLevel 230 min.

ChemieMakromolekulare ChemieCopolymerisation

In dieser Lerneinheit wird der Praktikumsversuch - Radikalische Copolymerisation von Styrol mit Acrylnitril - beschrieben. Die Durchführung des Versuches wird in einem Video dargestellt und die Erstellung des Copolymerisationsdiagramms wird erläutert. Außerdem werden die verschiedenen graphischen Auswertemethoden zur Bestimmung der Copolymerisationsparameter diskutiert.

PolymerisationLevel 190 min.

ChemieMakromolekulare ChemiePolymere

Die Herstellung von Kunststoffen erfolgt immer durch Verknüpfung vieler kleiner Moleküle (Monomere) zu ketten- oder netzförmigen Riesenmolekülen (Polymeren). Strukturelle Voraussetzung für die Polymerisation sind Doppelbindungen im Monomer. Der Reaktionsablauf einer Polymerisation wird anhand der Herstellung von Polystyrol erläutert.

Einführung in die radikalische PolymerisationLevel 220 min.

ChemieMakromolekulare ChemieReaktionsmechanismen

Die Polymerisation wird definiert und eine Übersicht zum Reaktionssystem der radikalischen Polymerisation gegeben.