Synthese von Kunststoffen


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Polykondensation
 
Polyaddition
 
Viskoseverfahren

 

Herstellung von Kunststoffen:

Polymerisation

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Polymerisationsreaktion zur Herstellung von Kunststoffen in Gang zu setzen, es lassen sich daher verschiedene Arten der Polymerisation unterscheiden, je nachdem, wie die Reaktion eingeleitet wird und welche Art von Teilchen miteinander reagieren. Die häufigsten Polymerisationsarten, die auf eigenen Seiten besprochen werden, sind:

Abgesehen davon gibt es auch noch die Ziegler-Natta-Polymerisation, die zur Synthese von Kunststoffen mit bestimmter Taktizität, d.h. von Kunststoffen mit bestimmtem räumlichem Aufbau dient, und die Ringöffnungspolymerisation, bei der ringförmige Moleküle miteinander zu Molekülketten reagieren.
Polymerisationen lassen sich, abhängig von Art der Monomeren, außerdem einleiten durch Bestrahlung mit sichtbarem und/oder ultraviolettem Licht (Photopolymerisation) oder durch Erwärmen (thermische Polymerisation).

Das Reaktionsprinzip ist bei all diesen Polymerisationsarten immer dasselbe: Bei der Polymerisation entstehen aus Monomeren, die Doppelbindungen enthalten, in einer Kettenreaktion, die ohne erkennbare Stufen abläuft, lange Polymerketten. Es finden dabei keinerlei Umlagerungen oder Abspaltung von Molekülbestandteilen statt. Schematisch kann man sich eine Polymerisation ungefähr folgendermaßen vorstellen:

Polymerisation (schematisch)

Eines der einfachsten Beispiele für eine Polymerisationsreaktion ist die Herstellung von Polyethen (auch Polyethylen genannt), das durch die Polymerisation von Ethenmolekülen entsteht:

Bildung von Polyethen

Eine solche Kettenreaktion lässt sich in folgende Abschnitte unterteilen:

  • Initiation (auch als Kettenstart oder Primärreaktion bezeichnet): Die Reaktion(en), die die Kettenreaktion und damit die Entstehung von Polymeren in Gang bringen
  • Wachstumsreaktion (auch Aufbau- oder Fortpflanzungsreaktion oder Propagation genannt): Hier werden die Molekülketten länger und länger
  • Kettenübertragung: Diese führt zur Verzweigung der Molekülketten
  • Kettenabbruch (Termination): Reaktionen, die zum Abbruch der Kettenreaktion führen

Diese Abschnitte sollen hier nicht näher erläutert werden, denn das geht besser an einem Beispiel. Ihr findet eine ausführliche Erklärung auf der Seite über die Radikalische Polymerisation mit dem Beispiel Polyethen.

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