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Polymerisation – vom Monomer zum Polymer

Vorgang der Polymerisation

Wie man bereits bei der elektrophilen Addition gesehen hat, lassen sich die Doppelbindungen bei Alkenen aufbrechen.

Das gleiche geschieht bei der so genannten Polymerisation. Hierbei handelt es sich um eine Synthesereaktion. Bei ihr reagieren die Ausgangsverbindungen, die sogenannten Monomere, unter Aufspaltung ihrer Doppelbindungen zu Riesenmolekülen, den sogenannten Polymeren.

Nimmt man zum Beispiel den „Baustein“ Ethen, erhält man Polyethen. In Polyethen sind keine Doppelbindungen mehr vorhanden. Geschrieben wird dieser Vorgang folgendermaßen:

Reaktion von Ethen zu PolyethenReaktion von Ethen zu Polyethen

n gibt in diesem Zusammenhang die Anzahl der Monomere an. Die Zahl variiert. Das bedeutet, dass es sowohl kürzere als auch längere Kohlenstoffketten gibt.

Bei der Bildung von Kunststoffen entstehen aus vielen Monomermolekülen lange Polymerketten. Zwischen diesen Ketten bilden sich zwischenmolekulare Kräfte aus. Sind diese Kräfte stark ausgeprägt, bilden sich feste Körper. Sind die zwischenmolekularen Kärfte hingegegen gering, erhält man weichere Polymere.

Wichtige und häufige Polymere

Übersicht

Zur Herstellung von Kunststoffen werden heutzutage häufig die gleichen Ausgangsstoffe verwendet. Die eingesetzten Monomere werden im Folgenden mit den entsprechenden Polymeren aufgeführt.

Monomer Polymer
Name Strukturformel Name Repetiereinheit
Ethen Strukturformel von EthenStrukturformel von Ethen Polyethen (PE) Strukturformel von PolyethenStrukturformel von Polyethen
Propen Strukturformel von PropenStrukturformel von Propen Polypropen (PP) Strukturformel von PolypropenStrukturformel von Polypropen
Phenylethen (Styrol) Strukturformel von StyrolStrukturformel von Styrol Polystyrol (PS – Styropor) Strukturformel von PolystyrolStrukturformel von Polystyrol
Chlorethen Strukturformel von ChlorethenStrukturformel von Chlorethen Polyvinylchlorid (PVC) Strukturformel von PolyvinylchloridStrukturformel von Polyvinylchlorid
Methacrylsäuremethylester Strukturformel von MethacrylsäuremethylesterStrukturformel von Methacrylsäuremethylester Polymethylmethacrylat (PMMA – Plexiglas) Strukturformel von PlexiglasStrukturformel von Plexiglas

Bestimmte Polymere

Polyethen

Polyethen ist der am meist produzierte Kunststoff. Aus ihm werden die verschiedensten Produkte hergestellt, wie etwa Rohre, Maschinenbauteile oder Folien. Es ist äußerst lösungsmittelbeständig und abriebfest. Es kommt daher auch als Verpackungsmaterial in der Lebensmittelindustrie zum Einsatz.

Polystyrol

Styropor wird aus Styrol hergestellt. Es hat sehr gute Dämmungseigenschaften und kommt daher in seiner aufgeschäumten Variante im Bereich der Wärmedämmung bei Gebäuden zum Einsatz. Daneben wird es in der nicht geschäumten Variante auch als Verpackungsmaterial genutzt.

Polyvinylchlorid

Polyvinylchlorid weist gegenüber Säuren, Öl, Meerwasser, Sonnenlicht und Mikroorganismen eine hohe Beständigkeit auf. Zudem ist es schwer entflammbar. Es wird mit Weichmachern versetzt, um weiterverarbeitet werden zu können. Diese sind allerdings gesundheitsschädlich und gasen mit der Zeit aus.

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