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Polyaddition und Polykondensation: Einfach erklärt für Kids

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Emi Seibold

10.2.2021

Chemie

Kunststoffe & Ecoflex

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Chemie

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Kohlenhydrate und stereoisomerie

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Isomerie bei monosacchariden

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D-fructose: furanosestruktur

Polyaddition und Polykondensation: Einfach erklärt für Kids

Polyaddition and polycondensation reactions in polymer chemistry, focusing on polyurethanes and other plastics. The summary covers reaction mechanisms, examples, and properties of different polymers.

Key points:
• Polyaddition involves combining monomers without eliminating small molecules
• Polycondensation releases small molecules like water during polymer formation
• Polyurethanes are formed by reacting diisocyanates with diols
• Mechanical and thermal properties depend on crosslinking density
• Examples include polystyrene, polyethylene, and polyamides

...

10.2.2021

1193

O HH 1 IN=C-C-C-C-C-C-C-C = N₁ +₁ III HHH HHH H-Ō. t-j-± H 1.6 - Hexandiisocyanat + 1,4 Butandiol H H H H 61 /11 I-U-± (CH₂) 4-3- H ۰c-c-c-c

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Polymer Structure and Properties

This page discusses how polymer structure affects the properties of plastics, particularly duroplasts (thermosets).

As crosslinking in the polymer increases, the material becomes more rigid and stable. The crosslinks form between polymer chains, creating a three-dimensional network structure. This network is further stabilized by intermolecular forces like hydrogen bonding.

The increased crosslinking density typically results in:

  1. Higher melting point
  2. Improved mechanical strength
  3. Better chemical resistance
  4. Reduced flexibility

Definition: Duroplasts are thermosetting polymers that form irreversible chemical bonds during curing, resulting in a rigid, three-dimensional network structure.

Highlight: The mechanical properties of duroplasts are significantly influenced by the degree of crosslinking in their structure.

Example: A highly crosslinked polyurethane may be rigid and heat-resistant, suitable for use in automotive parts, while a lightly crosslinked version might be flexible and used in foam cushions.

O HH 1 IN=C-C-C-C-C-C-C-C = N₁ +₁ III HHH HHH H-Ō. t-j-± H 1.6 - Hexandiisocyanat + 1,4 Butandiol H H H H 61 /11 I-U-± (CH₂) 4-3- H ۰c-c-c-c

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Types of Polymers and Their Structures

This page presents three different polymer structures and asks for identification of monomers and reaction types.

  1. Polyethylene: ...CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2... Monomer: Ethylene (CH2=CH2) Reaction type: Addition polymerization

  2. Polyacrylonitrile: ...CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2... | | | | CN CN CN CN Monomer: Acrylonitrile (CH2=CH-CN) Reaction type: Addition polymerization

  3. Polyamide: ...NH-CH2-CH2-NH-CO-CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-NH... Monomers: Diamine (H2N-CH2-CH2-NH2) and Dicarboxylic acid (HOOC-CH2-CH2-COOH) Reaction type: Condensation polymerization

Vocabulary: Polykondensation - A polymerization reaction where monomers join together with the loss of small molecules like water.

Example: The formation of polyamide (nylon) is a classic example of polycondensation, where diamine and dicarboxylic acid monomers react, releasing water molecules.

Highlight: The structure of the polymer chain directly relates to its properties. Linear chains in polyethylene allow for flexibility, while the nitrile groups in polyacrylonitrile provide polarity and strength.

O HH 1 IN=C-C-C-C-C-C-C-C = N₁ +₁ III HHH HHH H-Ō. t-j-± H 1.6 - Hexandiisocyanat + 1,4 Butandiol H H H H 61 /11 I-U-± (CH₂) 4-3- H ۰c-c-c-c

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Polystyrene Synthesis and Polyurethane Formation

This page covers the synthesis of polystyrene and the formation of polyurethanes.

Polystyrene Synthesis:

  1. Initiation: A radical initiator (R-R) breaks into two radicals (R•)
  2. Propagation: The radical attacks the double bond of styrene, creating a new radical
  3. Chain growth: The process repeats, adding more styrene monomers
  4. Termination: Two radicals combine, ending the chain growth

General reaction: nCH2=CH(C6H5) → [-CH2-CH(C6H5)-]n

Polyurethane Formation: Reaction between 1,6-hexanediisocyanate and 1,4-butanediol: OCN-(CH2)6-NCO + HO-(CH2)4-OH → [-O-CO-NH-(CH2)6-NH-CO-O-(CH2)4-]n

This is a polyaddition reaction, as no small molecules are eliminated during the process.

Definition: Polyaddition is a polymer-forming reaction where monomers add together without the loss of small molecules.

Example: The formation of polyurethane foam used in mattresses and car seats is a common application of the polyaddition mechanism.

Highlight: The polyaddition reaction for forming polyurethanes allows for a wide range of mechanical properties by varying the diisocyanate and diol components.

O HH 1 IN=C-C-C-C-C-C-C-C = N₁ +₁ III HHH HHH H-Ō. t-j-± H 1.6 - Hexandiisocyanat + 1,4 Butandiol H H H H 61 /11 I-U-± (CH₂) 4-3- H ۰c-c-c-c

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Ecoflex Polymer and Effect of Monomer Composition

This page discusses the synthesis of Ecoflex, a biodegradable polymer used in food packaging, and how changing monomer composition affects polymer properties.

Ecoflex Synthesis: Monomers: (A) Adipic acid (hexanedioic acid): HOOC-(CH2)4-COOH (B) Terephthalic acid (benzene-1,4-dicarboxylic acid): HOOC-C6H4-COOH (C) 1,4-butanediol: HO-(CH2)4-OH

The polymerization occurs through polycondensation, forming ester linkages between the acid and alcohol groups, releasing water molecules.

Effect of Monomer Composition: Replacing some 1,4-butanediol with glycerol (propane-1,2,3-triol) in the reaction with adipic acid increases crosslinking in the resulting polymer. This change affects the mechanical and thermal properties:

  1. Higher melting point due to increased crosslinking
  2. Improved mechanical strength and stability
  3. Reduced flexibility
  4. Enhanced heat resistance

Vocabulary: Duroplaste verhalten bei erwärmung - The behavior of thermosets when heated, typically characterized by maintaining their shape due to crosslinking.

Example: Increasing the glycerol content in the Ecoflex formulation would create a more rigid, heat-resistant plastic suitable for durable food containers.

Highlight: The mechanical properties and thermal behavior of polymers can be fine-tuned by adjusting the ratio of difunctional to trifunctional monomers in the polymerization reaction.

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Polyaddition und Polykondensation: Einfach erklärt für Kids

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Emi Seibold

@emiseibold_ff5f73

Polyaddition and polycondensation reactions in polymer chemistry, focusing on polyurethanes and other plastics. The summary covers reaction mechanisms, examples, and properties of different polymers.

Key points:
• Polyaddition involves combining monomers without eliminating small molecules
• Polycondensation releases small molecules... Mehr anzeigen

O HH 1 IN=C-C-C-C-C-C-C-C = N₁ +₁ III HHH HHH H-Ō. t-j-± H 1.6 - Hexandiisocyanat + 1,4 Butandiol H H H H 61 /11 I-U-± (CH₂) 4-3- H ۰c-c-c-c

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Polymer Structure and Properties

This page discusses how polymer structure affects the properties of plastics, particularly duroplasts (thermosets).

As crosslinking in the polymer increases, the material becomes more rigid and stable. The crosslinks form between polymer chains, creating a three-dimensional network structure. This network is further stabilized by intermolecular forces like hydrogen bonding.

The increased crosslinking density typically results in:

  1. Higher melting point
  2. Improved mechanical strength
  3. Better chemical resistance
  4. Reduced flexibility

Definition: Duroplasts are thermosetting polymers that form irreversible chemical bonds during curing, resulting in a rigid, three-dimensional network structure.

Highlight: The mechanical properties of duroplasts are significantly influenced by the degree of crosslinking in their structure.

Example: A highly crosslinked polyurethane may be rigid and heat-resistant, suitable for use in automotive parts, while a lightly crosslinked version might be flexible and used in foam cushions.

O HH 1 IN=C-C-C-C-C-C-C-C = N₁ +₁ III HHH HHH H-Ō. t-j-± H 1.6 - Hexandiisocyanat + 1,4 Butandiol H H H H 61 /11 I-U-± (CH₂) 4-3- H ۰c-c-c-c

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Types of Polymers and Their Structures

This page presents three different polymer structures and asks for identification of monomers and reaction types.

  1. Polyethylene: ...CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2... Monomer: Ethylene (CH2=CH2) Reaction type: Addition polymerization

  2. Polyacrylonitrile: ...CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2... | | | | CN CN CN CN Monomer: Acrylonitrile (CH2=CH-CN) Reaction type: Addition polymerization

  3. Polyamide: ...NH-CH2-CH2-NH-CO-CH2-CH2-CO-NH-CH2-CH2-NH... Monomers: Diamine (H2N-CH2-CH2-NH2) and Dicarboxylic acid (HOOC-CH2-CH2-COOH) Reaction type: Condensation polymerization

Vocabulary: Polykondensation - A polymerization reaction where monomers join together with the loss of small molecules like water.

Example: The formation of polyamide (nylon) is a classic example of polycondensation, where diamine and dicarboxylic acid monomers react, releasing water molecules.

Highlight: The structure of the polymer chain directly relates to its properties. Linear chains in polyethylene allow for flexibility, while the nitrile groups in polyacrylonitrile provide polarity and strength.

O HH 1 IN=C-C-C-C-C-C-C-C = N₁ +₁ III HHH HHH H-Ō. t-j-± H 1.6 - Hexandiisocyanat + 1,4 Butandiol H H H H 61 /11 I-U-± (CH₂) 4-3- H ۰c-c-c-c

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Polystyrene Synthesis and Polyurethane Formation

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Polystyrene Synthesis:

  1. Initiation: A radical initiator (R-R) breaks into two radicals (R•)
  2. Propagation: The radical attacks the double bond of styrene, creating a new radical
  3. Chain growth: The process repeats, adding more styrene monomers
  4. Termination: Two radicals combine, ending the chain growth

General reaction: nCH2=CH(C6H5) → [-CH2-CH(C6H5)-]n

Polyurethane Formation: Reaction between 1,6-hexanediisocyanate and 1,4-butanediol: OCN-(CH2)6-NCO + HO-(CH2)4-OH → [-O-CO-NH-(CH2)6-NH-CO-O-(CH2)4-]n

This is a polyaddition reaction, as no small molecules are eliminated during the process.

Definition: Polyaddition is a polymer-forming reaction where monomers add together without the loss of small molecules.

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Ecoflex Polymer and Effect of Monomer Composition

This page discusses the synthesis of Ecoflex, a biodegradable polymer used in food packaging, and how changing monomer composition affects polymer properties.

Ecoflex Synthesis: Monomers: (A) Adipic acid (hexanedioic acid): HOOC-(CH2)4-COOH (B) Terephthalic acid (benzene-1,4-dicarboxylic acid): HOOC-C6H4-COOH (C) 1,4-butanediol: HO-(CH2)4-OH

The polymerization occurs through polycondensation, forming ester linkages between the acid and alcohol groups, releasing water molecules.

Effect of Monomer Composition: Replacing some 1,4-butanediol with glycerol (propane-1,2,3-triol) in the reaction with adipic acid increases crosslinking in the resulting polymer. This change affects the mechanical and thermal properties:

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Polyaddition Reaction Mechanism

This page covers the polyaddition mechanism for forming polyurethanes. The reaction involves combining 1,6-hexanediisocyanate with 1,4-butanediol.

In this polyaddition process, no small molecules are eliminated. Instead, the monomers are simply linked together. Specifically, the hydrogen atom from the alcohol group bonds to the nitrogen atom of the isocyanate group, while the oxygen atom bonds to the carbon.

The resulting polymer contains urethane linkages (-NH-COO-) connecting the monomer units. This forms a linear polyurethane chain.

Example: The reaction between 1,6-hexanediisocyanate and 1,4-butanediol to form polyurethane: OCN-(CH2)6-NCO + HO-(CH2)4-OH → [-O-CO-NH-(CH2)6-NH-CO-O-(CH2)4-]n

Highlight: Polyaddition is characterized by the linking of monomers without elimination of small molecules, in contrast to polycondensation reactions.

Vocabulary: Polyurethane - A polymer containing urethane linkages, formed by reacting diisocyanates with diols or polyols.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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