Lexikon: Polymer

 

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Ein Polymer (Griechische Sprache|griech.: poly, viel; meros, Teil) ist eine chemische Verbindung, die aus ketten oder stark verzweigten Molekülen (Makromoleküle) besteht. Das Adjektiv polymer bedeutet entsprechend aus vielen gleichen Teilen aufgebaut.

Polymerchemie

Die Kettenbildung, das heißt die Verbindung einzelner Monomere, geschieht durch Polymerisation (z.B. Polykondensation oder Polyaddition). Dabei verbinden sich die so genannten Monomere zu Polymeren.

Polymere aus unterschiedlich gebauten Monomeren nennt man Heteropolymere oder Copolymere.

Die meisten e sind Polymere, bei denen der für die Kettenbildung sorgt.

Man unterscheidet isotaktische Polymere, bei denen alle Substituenten einer Polymerkette die gleiche stereoelektronische Konformation haben, wie z.B. isotaktisches Polystyrol mit Konfiguration R-R-R-R-R-... oder S-S-S-S-S-... Bei ataktischen Polymeren sind die Substituenten wahllos geordnet (eine Art Racemat). Als syndiotaktisch bezeichnet man Polymere, deren Substituenten abwechselnd aus R und S bestehen.


Beispiele

  • Synthetische Polymere auf Kohlenstoffbasis:
    • PE (Polyethylen)
    • PP (Polypropylen)
    • PVC (Polyvinylchlorid)
    • PS (Polystyrol, besser bekannt in geschäumtem Zustand als Styropor(® BASF AG))
    • PTFE (Polytetrafluorethylen, Handelsname: Teflon(® E. l. Du Pont de Nemours and Company))
    • PMMA (Polymethylmethacrylat, Handelsname: Plexiglas(® Röhm GmbH & Co. KG))
    • PA (Polyamid), Handelsname: Nylon)
    • Polyester, zu dieser Produktgruppe gehören auch PC (Polycarbonat, Handelsname Makrolon (® Bayer AG)) und PET (Polyethylenterephthalat)
    • Dendrimere; stark verzweigte Strukturen
  • Synthetische Polymere auf anderer Basis:
    • Auch das Silizium ist in der Lage, stabile Verbindungen mit sich selbst einzugehen. Dabei entstehen Silikone.
  • Biopolymere:
    • (Enzyme, Haare, Seide)
    • Desoxyribonukleinsäure|DNA (Erbsubstanz)
    • Ribonukleinsäure|RNA
    • (, , Papier, Stärke (Zucker)|Stärke, Chitin)
    • Polyhydroxyalkanoate (Biopolyester als Energie- und Kohlenstoff-Speicher von Bakterien)

Ökologische Erwägungen

Gesundheitsrisiken gehen praktisch nie vom Polymer selbst aus.
PVC bildet hier die Ausnahme. Bei der entsteht das giftige und stark ätzende Gas Chlorwasserstoff, das sich in Wasser unter Bildung von Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure) löst. Außerdem entstehen bei Schwelbrand|Schwelbränden in größeren Mengen Dioxine. Die Auswirkungen konnte man bei dem Brand des Flughafen Düsseldorf|Düsseldorfer Flughafens beobachten, bei dem die Kontaminierung überwiegend von Kabelummantelungen aus PVC ausging. Ansonsten ist es lebensmittelecht und wird auf Grund seiner ausgezeichneten Gasdichtigkeit in der Medizin zum Beispiel für Blutkonserven verwendet.

Weitere Probleme können durch in praktisch jedem Kunststoffgegenstand vorhandene Zusatzstoffe entstehen, beispielsweise Weichmacher. Diese werden überwiegend bei PVC eingesetzt.

Polymerphysik

Nach ihren physikalischen Eigenschaften unterteilt man die Kunststoff-Polymere in:

  1. Die Thermoplaste,
  2. die Elastomere und die
  3. e.

Bei den Thermoplasten unterscheidet man noch zwischen (teil)kristallinen und den amorphen Thermoplasten.

Weitere Informationen zu den physikalischen Eigenschaften von Polymeren im Artikel Polymerphysik.

Polymerelektronik

Hier werden leitende (elektrisch aktive) Polymere zum Aufbau von Polytronik|polytronischen Anwendungen verwendet. Anders als in der Molekularelektronik wird die Information nicht in einzelnen Molekülen, sondern in verschieden dotierten Volumina verarbeitet.

Solche elektronischen Anwendungen sind beispielsweise:

  • Funktionsschichten: UV-Filter
  • Displays: Organischer Feldeffekttransistor|OFETs, Organische Leuchtdiode|OLEDs
  • Radio Frequency Identification|RFID-Tags
  • Solarzellen
  • Sensoren und Aktoren

Weblinks

Kategorie:Weiche Materie Kategorie:Kunststoff

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