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Polymere Netzwerke

Übersichtsseite mit einer empfohlenen Reihenfolge der Lerneinheiten des Themengebietes "Polymere Netzwerke" für das Studium der Makromolekularen Chemie.

Polymere Netzwerke - Einführung Level 230 min.

In dieser Lerneinheit wird der Aufbau von polymeren Netzwerken beschrieben. Beispiele für kovalente, ionische und physikalische Netzwerke werden aufgeführt und der Zusammenhang zwischen dem Vernetzungsgrad und den Eigenschaften der Polymere erläutert.

Hauptvalenznetzwerke Level 240 min.

Die Eigenschaften von Hauptvalenznetzwerken werden skizziert. Dabei wird insbesondere auf den Zusammenhang zwischen Vernetzungsgrad und der Quellung in Lösemitteln eingegangen. Dies wird durch einen Praktikumsversuch illustriert. Als besondere Form kovalenter Netzwerke werden interpenetrierende Netzwerke vorgestellt.

Physikalische Netzwerke Level 220 min.

Die Besonderheiten der physikalischen Vernetzung von Polymeren werden vorgestellt. Insbesondere wird auf die Bedeutung von Wasserstoff-Brückenbindungen eingegangen. Auch Verhakungsnetzwerke als Beispiele für eine rein mechanische Vernetzung werden erwähnt.

Ionische Netzwerke Level 230 min.

In dieser Lerneinheit wird die ionische Vernetzung von Polymeren vorgestellt. Die Eigenschaft dieser Materialien als thermoplastische Elastomere wird begründet. Die Synthese von Nafion und die Chromgerbung von Leder sollen als Beispiele die Bedeutung der ionischen Netzwerke illustrieren.

Schwefelvulkanisation von Kautschuk - Prinzip Level 240 min.

Die Vulkanisation von Kautschuk durch Schwefel wurde 1839 durch Zufall entdeckt. Erst später wurde das Prinzip verstanden und das Verfahren durch vielfältige Zusätze verbessert. Da die Menge an zugegebenem Schwefel und der daraus resultierende Vernetzungsgrad die Eigenschaften des Vulkanisats beeinflussen, ermöglicht dieses Verfahren die Synthese von Werkstoffen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften.

Kautschukvulkanisation mit Schwefel - Technische Durchführung Level 220 min.

Technische Verfahren zur Vulkanisation von festem Kaustchuk und Kautschukemulsionen werden vorgestellt und anhand typischer Rezepturen veranschaulicht.

Vernetzungsverfahren - "Vulkanisation" ohne Schwefel Level 230 min.

Es werden verschiedene Methoden der Vernetzung beschrieben, die in Analogie zur Schwefelvulkanisation auch oft als "Vulkanisationsverfahren" beschrieben werden. Es handelt sich hier um Kaltvulkanisation von Kautschuken durch schwefelhaltige Verbindungen, die Vernetzung von Chloroprenkautschuken durch Zink- oder Magnesiumoxid und radikalische Vernetzungsreaktionen mithilfe von Peroxiden. Die Vulkanisation durch Strahlung wird am Beispiel der negativen Photoresists erklärt.

Lacke Level 230 min.

Die Filmbildung von chemisch trocknenden Lacken ist ein alltägliches Beispiel für Vernetzungsreaktionen von Polymeren. Es werden lösemittel- und wasserbasierte Lacke sowie Pulverlacke vorgestellt.

Autolackierung Level 230 min.

Als wichtiges und technisch anspruchsvolles Lackierverfahren wird die Autolackierung in ihren einzelnen Schritten beschrieben. Dabei wird etwas ausführlicher auf die Elektrotauchlackierung eingegangen.