Was sind Polymere und wie werden sie hergestellt?

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Was sind Polymere und wie werden sie hergestellt?

Was sind Polymere und wie werden sie hergestellt?

Walther Bruhn Changed status to publish 7. Juni 2023
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Polymere sind Makromoleküle, die aus wiederholenden Struktureinheiten, den sogenannten Monomeren, aufgebaut sind. Sie bestehen aus einer langen Kette von miteinander verknüpften Monomereinheiten. Polymere können organisch oder anorganisch sein und in verschiedenen Formen wie Feststoffen, Flüssigkeiten oder Gelen auftreten.

Die Herstellung von Polymeren erfolgt durch eine Reaktion, die als Polymerisation bezeichnet wird. Es gibt zwei Hauptarten der Polymerisation:

  1. Additionspolymerisation: Bei der Additionspolymerisation werden ungesättigte Monomere, die Doppelbindungen enthalten, zu einer Polymerkette verknüpft. Die Doppelbindungen der Monomere werden dabei aufgebrochen, und die freien Elektronen binden an andere Monomere, um die Kette zu verlängern. Ein bekanntes Beispiel für eine Additionspolymerisation ist die Herstellung von Polyethylen, bei der Ethylen-Monomere zu einer langen Polyethylenkette polymerisiert werden.
  2. Kondensationspolymerisation: Bei der Kondensationspolymerisation werden zwei oder mehr Monomere durch eine Kondensationsreaktion verbunden. Dabei entsteht bei der Reaktion zwischen den Monomeren ein kleines Molekül wie Wasser oder eine andere Verbindung als Nebenprodukt. Ein Beispiel für eine Kondensationspolymerisation ist die Herstellung von Nylon, bei der Monomere mit Carboxyl- und Aminogruppen zu einer Polyamidkette verknüpft werden.

Die Polymerisation kann auf verschiedene Weise erfolgen, darunter:

  • Schmelzpolymerisation: Die Monomere werden geschmolzen und bei erhöhter Temperatur polymerisiert. Dies wird häufig bei thermoplastischen Polymeren angewendet.
  • Lösungspolymerisation: Die Monomere werden in einem Lösungsmittel gelöst, und die Polymerisation erfolgt in der Lösung. Dies wird für viele Polymerisationsreaktionen verwendet.
  • Suspensionspolymerisation: Die Monomere werden in einer dispersen Phase in einem Lösungsmittel suspendiert, und die Polymerisation erfolgt in Form kleiner Partikel. Dies wird für die Herstellung von Polymeren wie PVC verwendet.
  • Emulsionspolymerisation: Die Monomere werden in Form von kleinen Tropfen in einer wässrigen Lösung emulgiert, und die Polymerisation erfolgt in der Emulsion. Dies wird für die Herstellung von Polymeren wie Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) verwendet.

Die Wahl der Polymerisationsmethode hängt von den Eigenschaften der Monomere und den gewünschten Eigenschaften des Polymers ab.

Die Herstellung von Polymeren ist ein wichtiger Prozess in der chemischen Industrie. Polymere finden in vielen Bereichen Anwendung, einschließlich Verpackungen, Baustoffen, Textilien, Medizinprodukten, Elektronik, Fahrzeugbau und vielem mehr. Sie bieten eine breite Palette von Eigenschaften wie Festigkeit, Flexibilität, Transparenz, Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien und Wärme sowie elektrische Isolationseigenschaften.

Walther Bruhn Changed status to publish 7. Juni 2023
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