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Polyurethane I - Grundlagen

Segmentbildung und Vernetzung

Bei der Polyurethansynthese ist es möglich, gleichsam ein "Polymer im Polymer" einzubauen: Dabei wird als Diol kein übliches Monomer wie Ethylenglycol verwendet. Stattdessen setzt man z.B. Polyethylenglycol-Blöcke mit Molmassen bis 8.000 g/mol ein. Diese bilden innerhalb des Polyaddukts weiche Segmente. Zu diesem Zweck können auch Polyester-Präpolymere mit Hydroxy-Endgruppen als Diolkomponenten eingesetzt werden. Elastomere, Lösungen und Dispersionen werden aus solchen Präpolymeren hergestellt.

Durch einen Überschuss an Diisocyanat entstehen langkettige Diisocyanate, die weiter vernetzt werden können. Werden dabei als so genannte "Kettenverlängerer" Diamine eingesetzt, entstehen Harnstoff- und Biuretverbindungen als Vernetzungsstellen, mit Isocyanat-Überschuss erfolgt die Verknüpfung über Allophanat-Einheiten. Ausschließlich lineare Polyurethane haben technisch keine Bedeutung.

Abb.1
Bildung einer Harnstoffeinheit aus Isocyanat und Amin
Abb.2
Addition einer Isocyanat-Gruppe an eine Harnstoff-Einheit zur Biuret-Gruppe
Abb.3
Addition einer Isocyanat-Gruppe an eine Urethan-Einheit zur Allophanat-Gruppe
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