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Vom Monomer zum Werkstoff - Begriffe und Definitionen

Klassifizierung der Reaktionen zur Kunststoffherstellung

Ein Polymermolekül oder Makromolekül besteht aus vielen kleinen Wiederholungseinheiten, den Monomer-Bausteinen. Die Bildung der Riesenmoleküle ist je nach Grundbaustein und dem das Wachstum auslösenden Vorgang in sehr unterschiedlicher Art möglich. Für diese Vorgänge existieren verschiedene Systeme der Bezeichnungen. Zur Vermeidung von Verwechslungen werden hier die anschaulichen und klaren, dem angelsächsischen Sprachgebrauch nahen Begriffe "Kettenpolymerisation" und "Stufenpolymerisation" oder klassisch Polymerisation und Polykondensation/Polyaddition benutzt werden.

Im Falle der Kettenpolymerisation oder Polymerisation wird nach dieser Definition ein Monomer durch eine aktive Spezies (ein Radikal, ein Anion oder Kation oder die Katalysatorspezies) angeregt. Dies löst das Wachstum, das heißt die Addition weiterer Monomermoleküle, aus.

Die Stufenreaktionen, also Polykondensation und Polyaddition, verlaufen analog zu den Kondensations- und Additions-Reaktionen in der niedermolekularen Chemie, nur sind hier bi- oder polyfunktionelle Moleküle beteiligt, die wiederum größere bi- oder polyfunktionelle Moleküle bilden. Im Falle der Polykondensation werden niedermolekulare Verbindungen, zum Beispiel Wasser, freigesetzt, während die Polyaddition ohne die Bildung von Nebenprodukten verläuft.

Tab.1
Klassifizierung der Reaktionsarten
BezeichnungArt des KettenwachstumsTeilschritte
Kettenpolymerisation radikalisch, ionisch, koordinativ P n * + M P n + 1 * Start Wachstum Abbruch Übertragung
Stufenpolymerisation Polykondensation, Polyaddition P n + P m P m + n + X P n + P m P m + n Wachstum

P n * = aktives Polymer der Kettenlänge n P n , P m , P m + n = bifunktionelles Kettenmolekül der Kettenlänge n, m, m + n mit n bzw. m = 1, 2, usw. X = niedermolekulares Kondensationsprodukt

Verschiedene Systeme der Klassifizierung von Reaktionen zur Kunststoffherstellung

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