Polymerisation beschreibt die Bildung großer Moleküle (Polymere) mit sich wiederholender Struktur aus kleinen Molekülen (Monomeren). Es gibt zwei Arten von Polymerisationsreaktionen, zusätzliche und Kondensation.
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Die Zusatzpolymerisation ist eine Polymerisation, bei der das Wachstum von Polymerketten durch Additionsreaktionen zwischen Molekülen beliebiger Größe abläuft. Dabei handelt es sich um die Verknüpfung von Monomeren mit Doppelbindungen. Die Doppelbindung eines Monomers bricht und verbindet sich mit dem benachbarten Monomer. Dieser Prozess bildet weiterhin Polymere, von denen einige viele tausend Monomere lang sein können.
Eine Kondensationspolymerisation ist eine Form der Stufenwachstumspolymerisation. Kleine Moleküle reagieren miteinander, um größere Struktureinheiten zu bilden, während als Nebenprodukt kleinere Moleküle wie Wasser, HCl oder Methanol freigesetzt werden. Ein gutes Beispiel für eine Polymerisationsreaktion ist die Veresterung von Carbonsäuren mit Alkoholen.
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VERGLEICHSGRUNDLAGE | ZUSATZ POLYMERISATION | KONDENSATION POLYMERISATION |
Beschreibung | Die zusätzliche Polymerisation umfasst Polymere, die durch die Kombination von Alkenmonomeren gebildet werden, um nur ein einziges riesiges Molekül zu erzeugen. | Bei der Kondensationspolymerisation handelt es sich um Polymere, die durch die Kombination von Monomeren unter Abspaltung einfacher Moleküle wie Wasser (H 2 O) oder Ammoniak (NH 3 ) gebildet werden. |
Anzahl der Monomere | Zusätzliches Polymer besteht nur aus einer Art von Monomer. | Zusätzliches Polymer besteht nur aus einer Art von Monomer. |
Beispiele | Bildung von PolyVinylchlorid (PVC) aus Vinylchlorid oder Bildung von Polyethylen aus Ethylen. | Polyester Nylon Bakelit Polyamide. |
Katalysator | Als Katalysatoren werden dabei Radikalstarter, Lewis-Säuren oder Basen verwendet. Solche Reaktionen werden normalerweise durch Peroxide und Säuren bei einem Druck von etwa 1000 atm katalysiert. | Als Katalysatoren werden dabei üblicherweise Mineralsäuren und Basen eingesetzt. |
Zeit | Sehr schnelle Reaktion. | Es ist eine sehr langsame Reaktion, es dauert Stunden, bis sie abgeschlossen ist. |
Nebenprodukte | Produziert keine Nebenprodukte. | Als Nebenprodukte fallen meist HCl, CH 3 OH, NH 3 an. |
Monomer | Monomer muss mindestens eine Doppelbindung oder Dreifachbindung aufweisen. | Monomer muss mindestens zwei ähnliche oder unterschiedliche funktionelle Gruppen aufweisen. |
Reaktion & Molekulargewicht | Die Reaktion führt sofort zu Polymeren mit höherem Molekulargewicht. | Die Reaktion führt zu Beginn zu einem Polymer mit niedrigerem Molekulargewicht, jedoch nimmt das Molekulargewicht des Polymers mit fortschreitender Reaktion stetig zu. |
Produkte | Produziert Thermoplaste. | Produziert duroplastische Kunststoffe (Duroplaste). |
Molekulargewicht | Als Endprodukt erzeugt eine zusätzliche Polymerisation Polymere mit höherem Molekulargewicht. | Als Endprodukte werden Polymere mit niedrigem Molekulargewicht hergestellt. |
Reaktionszeit | Eine längere Reaktionszeit hat einen geringen Einfluss auf das Molekulargewicht des Polymers. Aufgrund der längeren Reaktionszeit werden jedoch höhere Ausbeuten erzielt. | Eine längere Reaktionszeit führt zu einem höheren Molekulargewicht der Polymere. |
Art des hergestellten Polymers | Ergibt sogenannte Homo-Chain-Polymere | Ergebnis sind sogenannte Heterokettenpolymere. |
Endprodukte | Produziert Polymere, die nicht biologisch abbaubar und leicht zu recyceln sind. | Produziert Polymere, die biologisch abbaubar und leicht zu recyceln sind. |
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