Polymere verstehen: Quiz für Chemie

Polymere: Grundwissen kompakt

Polymere sind Makromoleküle, die aus vielen sich wiederholenden Grundeinheiten, den Monomeren, aufgebaut sind. Bei der Polymerisation verknüpfen sich zum Beispiel tausende Ethen-Moleküle zu Polyethylen. Man unterscheidet dabei Additionspolymerisation, bei der Monomere mit Doppelbindungen ohne Nebenprodukt verknüpft werden, und Kondensationspolymerisation, bei der kleine Moleküle wie Wasser abgespalten werden – etwa bei der Bildung von Polyester aus Dicarbonsäuren und Diolen.

Ein häufiges Missverständnis ist, dass alle Kunststoffe gleich sind. Tatsächlich unterscheidet man Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere. Thermoplaste wie Polyethylen oder PVC lassen sich durch Erwärmen verformen und wieder verfestigen, weil ihre Ketten über schwache zwischenmolekulare Kräfte verbunden sind. Duroplaste besitzen engmaschige, kovalente Vernetzungen und zersetzen sich beim Erhitzen, statt zu schmelzen. Elastomere wie Gummi sind weitmaschig vernetzt und kehren nach Deformation in ihre Ursprungsform zurück.

Auch die Eigenschaften von Polymeren hängen von ihrer Struktur ab: Je länger die Ketten und je stärker die zwischenmolekularen Kräfte, desto höher meist Schmelztemperatur und Festigkeit. Verzweigte Ketten wie bei LDPE führen zu dichter Packung mit niedrigerer Dichte, während unverzweigtes HDPE kristallinere Bereiche ausbildet und steifer ist. Weichmacher zwischen den Ketten machen spröde Polymere wie PVC biegsam – ein Grund, warum PVC je nach Zusammensetzung als Rohr oder Folie eingesetzt wird.