Polykondensation und Polyester

Polykondensation funktioniert ziemlich clever: Monomere mit mindestens zwei funktionellen Gruppen reagieren miteinander und spalten dabei kleine Moleküle ab. Das Ergebnis sind lange Polymerketten, die wir als Kunststoffe kennen.

Bifunktionelle Monomere (mit zwei reaktiven Stellen) bilden lineare, thermoplastische Kunststoffe. Diese lassen sich erhitzen und verformen - praktisch für die Industrie. Trifunktionelle Monomere dagegen erzeugen vernetzte Duroplaste, die hitzebeständig aber nicht mehr verformbar sind.

Der bekannteste Polyester ist PET (Polyethylenterephthalat) - das Material deiner Getränkeflaschen! PET entsteht durch Reaktion von Ethandiol mit Terephthalsäure. Dabei verbinden sich Carboxy- und Hydroxygruppen zu Esterbindungen und spalten Wasser ab.

Merktipp: Bei Polyestern entstehen immer Esterbindungen durch Abspaltung von Wasser!

Polycarbonate

Polycarbonate begegnen dir öfter als du denkst: in Sicherheitshelmen, CDs und DVDs. Diese thermoplastischen Kunststoffe sind besonders robust und transparent.

Die Herstellung ist jedoch trickreich, denn sie verwendet das hochgiftige Phosgen (COCl₂). Phosgen reagiert mit Diphenolen wie Bisphenol A zu linearen Polykohlensäureestern. Anders als bei normalen Polyestern wird hier Chlorwasserstoff (HCl) abgespalten, nicht Wasser.

Wichtig für die Klausur: Polycarbonate = Esterbindungen durch HCl-Abspaltung!

Polyamide

Polyamide wie Nylon sind die Stars unter den Fasern und sorgen für extreme Festigkeit. Der Unterschied zu Polyestern? Hier reagieren Diamine mit Dicarbonsäuren, nicht Alkohole mit Säuren.

Das berühmte Nylon (Polyamid-6,6) entsteht aus 1,6-Diaminohexan und Hexandisäure. Dabei bilden sich Amidbindungen statt Esterbindungen - das macht den entscheidenden Unterschied in den Eigenschaften.

Polyamide sind ebenfalls thermoplastisch, lassen sich also verformen. Die besonderen Amidbindungen sorgen aber für die charakteristische Festigkeit von Polyamidfasern. Wie bei anderen Polykondensationen wird auch hier Wasser abgespalten.

Eselsbrücke: Polyamid = Amine + Säure = Amidbindung + Wasser weg!