Radikalische Polymerisation und Kunststoffarten

Die radikalische Polymerisation ist ein wichtiger Prozess zur Herstellung von Kunststoffen. Sie läuft in drei Hauptschritten ab: Kettenstart, Kettenwachstum und Kettenabbruch.

Beim Kettenstart wird ein Radikal gebildet, meist aus organischen Peroxiden. Dieses Radikal spaltet die Doppelbindung eines Monomermoleküls, wodurch ein verlängertes Radikal entsteht. Im Kettenwachstum reagiert dieses Radikal mit weiteren Monomermolekülen, was zu einer fortlaufenden Verlängerung der Kette führt. Der Kettenabbruch erfolgt, wenn zwei Radikale miteinander reagieren.

Highlight: Die radikalische Polymerisation ist leicht von außen durch Zusatzstoffe zu steuern, setzt aber viel Wärmeenergie frei.

Kunststoffe werden basierend auf ihrer molekularen Struktur und ihren Eigenschaften in drei Hauptkategorien eingeteilt:

1. Thermoplaste: Diese bestehen aus linearen oder wenig verzweigten Molekülen. Sie werden beim Erwärmen weich und formbar und behalten beim Abkühlen ihre Form bei. Die Moleküle werden durch zwischenmolekulare Kräfte zusammengehalten.

2. Duroplaste: Sie haben eine dreidimensional vernetzte Molekülstruktur. Duroplaste sind bei Zimmertemperatur hart und spröde. Bei Erwärmung zersetzen sie sich, da die Atombindungen gespalten werden.

3. Elastomere: Diese haben eine weitmaschig, zweidimensional vernetzte Molekülstruktur. Sie sind bei Zimmertemperatur elastisch und können ihre Form bei mechanischer Einwirkung verändern, nehmen aber ihre ursprüngliche Form wieder an.

Vocabulary: Makromoleküle - Sehr große Moleküle, die aus vielen kleineren Einheiten (Monomeren) aufgebaut sind.

Example: Ein Beispiel für ein Thermoplast ist Polyethylen, das in Plastiktüten verwendet wird. Ein Duroplast-Beispiel ist Bakelit, das in elektrischen Isolatoren eingesetzt wird. Elastomere finden sich in Gummibändern oder Autoreifen.