Vom Monomer zum Makromolekül
- Monomer:kleines Molekül mit C=C-Doppelbindung oder zwei reaktiven Gruppen, z. B. Ethen.
- Polymer:viele Monomere zu einer Kette verknüpft — ein Makromolekül mit \(M \approx 10^4\) bis \(10^6\,\text{g/mol}\).
- Verknüpfung:bei Ethen eine Addition an die C=C-Doppelbindung (Reaktionstypen, 5.2.1).
- Wiederholeinheit:kleinster Baustein, der sich in der Kette ständig wiederholt, z. B. \(\ce{-CH2-CH2\bond{-}}\).
- Kunststoff:Werkstoff aus Makromolekülen plus Zusatzstoffen (Weichmacher, Farbstoffe, Füllstoffe).
Polymerisationsgrad: \(n = \dfrac{M(\text{Polymer})}{M(\text{Wiederholeinheit})}\)
- Kettenlängen:nie alle gleich — \(M\) und \(n\) sind immer Mittelwerte.
Drei Klassen, drei Strukturen
- Thermoplaste:lineare oder wenig verzweigte Ketten, nur zwischenmolekular verbunden — beim Erwärmen weich, schmelzbar, schweißbar, oft löslich (PE, PS, PVC, PET).
- Elastomere:Ketten weitmaschig über Atombindungen vernetzt — gummielastisch, nicht schmelzbar, in Lösemitteln nur quellbar.
- Duroplaste:Ketten engmaschig räumlich vernetzt — hart, spröde, unlöslich; beim Erhitzen Zersetzung statt Schmelzen.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder Karte mit Tab wählen und mit 1/2/3 bzw. → einsortieren (0 legt sie zurück). Prüfe dann im Balken.
Halte fest: Über die Klasse entscheidet die Vernetzung der Ketten — unvernetzt schmilzt, weitmaschig federt, engmaschig bleibt hart bis zur Zersetzung.
Allgemeine Hinweise
Biegsam heißt nicht Elastomer
Weich-PVC im Gartenschlauch ist biegsam, bleibt aber ein Thermoplast: Weichmacher lockern die Ketten, vernetzt ist nichts — er lässt sich schmelzen.
Vernetzung = Atombindungen
Zwischen Thermoplast-Ketten wirken nur zwischenmolekulare Kräfte. „Vernetzt“ heißt: Die Ketten sind über echte Atombindungen verknüpft.
Wärmetest als Entscheidungshilfe
Probe vorsichtig erwärmen: wird sie weich und formbar → Thermoplast; bleibt sie elastisch → Elastomer; bleibt sie hart und verkohlt → Duroplast.