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Polymer

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Einordnung: Weiche Materie | Kunststoff

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

Inhaltsverzeichnis

1 Polymerchemie 1.1 Beispiele 1.2 Ökologische Erwägungen 2 Polymerphysik 3 Polymerelektronik 4 Weblinks

Polymerchemie

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

Polymere aus unterschiedlich gebauten Monomeren nennt man Heteropolymere oder Copolymere.

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

Beispiele

• Synthetische Polymere auf Kohlenstoffbasis:
  • PE (Polyethen)
  • PP (Polypropen)
  • PVC (Polyvinylchlorid)
  • PS (Polystyrol, besser bekannt in geschäumtem Zustand als Styropor(® BASF))
  • PTFE (Polytetrafluorethen, Handelsname: Teflon(® DuPont))
  • PMMA (Polymethylmethacrylat, Handelsname: Plexiglas(® Degussa))
  • PA (Polyamid), Handelsname: Nylon)
  • Polyester, zu dieser Produktgruppe gehören auch PC (Polycarbonat, Handelsname Makrolon (® Bayer)) 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:
  • Proteine (Enzyme, Haare, Seide)
  • DNA (Erbsubstanz)
  • RNA
  • Kohlenhydrate (Zellulose, Holz, Papier, 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 Verbrennung entsteht das giftige und stark ätzende Gas Chlorwasserstoff, das sich in Wasser unter Bildung von Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure) löst. Außerdem entstehen bei Schwelbränden in größeren Mengen Dioxine. Die Auswirkungen konnte man bei dem Brand des 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. Duroplaste.

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 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: OFETs, OLEDs,
• RFID-Tags
• Solarzellen
• Sensoren und Aktoren

Weblinks

• weitere Weblinks

• VDMA-Polymerelektronik Chemischer Hintergrund

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