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Werkstofftechnik 2 - Ionische Polymerisation

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Werkstofftechnik 2

Ionische Polymerisation

Bei der ionischen Polymerisation starten Ionen das Kettenwachstum. Die dabei verwendeten ionischen Initiatoren zerfallen zu Ionen, bei denen sich eine besondere Art der Ionen in der Monomerlösung mit den Monomeren verbindet. Beim Bindungsvorgang erfolgt eine Polarisierung des Monomers durch Verschiebung des Elektronenpaars. Durch diese Polarisierung binden sich weitere Monomere an. Je nachdem ob das initiierende Ion negativ oder positiv ist, liegt entweder eine anionische Polymerisation oder eine kathionische Polymerisation vor. 

In der nachfolgenden Skizze sehen die Reaktionsgleichung für eine anionische Polymerisation und eine kationische Polymerisation:

Polymerisation
POlymerisation

Die dabei enstehenden Verbindungen können basisch [anionisch] oder sauer [kationisch] sein. 

Die bei der radikalen Polymerisation auftretende Abbruchreaktion findet bei der ionischen Polymerisation nicht statt. Hier endet das Kettenwachstum erst, wenn alle Monomere verbunden sind. Die Ursache hierfür liegt in der Polarität der Kettenenden, die eine Abstoßungsreaktion aufweisen und auch nach dem kompletten Verbrauch der Monomere für einen kurzen Zeitraum noch reaktiv bleiben. Ist man dennoch bestrebt einen vorzeitigen Abbruch der Polymerisation herbeizuführen, muss man dem Prozess anders geladene Ionen zuführen.

Merke

Insgesamt weist die ionische Polymerisation gegenüber der radikalen Polymerisation den Vorteil auf, dass ein Prozessverlauf auch bei relativ geringen Temperaturen [100°C] stattfinden kann und dabei neben Monomeren mit C-Doppelbindungen auch ringförmige Bindungen verarbeitet werden können.