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Polyaddition

Makromoleküle
Kunststoffe / Kunststoff – Synthesen

Die Monomere reagieren im Falle der Polyaddition zu Polyaddukten. Dafür setzt man für gewöhnlich zwei verschiedene Monomere ein, die in unabhängigen Einzelreaktionen (Stufenreaktionen) über die Bildung von reaktiven Oligomeren als diskrete Zwischenstufen Polymere aufbauen (Stufenreaktion). Die Monomere müssen dafür jeweils mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweisen, welche sich durch polare Mehrfachbindungen und polar gebundene Wasserstoffatome auszeichnen. Im Gegensatz zur Polykondensation entsteht dabei theoretisch kein weiterer Stoff, wie Wasser oder Ammoniak. Es besteht prinzipiell die Möglichkeit, entweder nur ein Monomer (Unipolyadditionen) oder zwei oder mehr verschiedene einzusetzen (Copolyadditionen), mehr dazu bei den Polykondensationsreaktionen.

 

Wichtige Polyaddukte sind:

Polyurethane

Prinzip:

Diisocyanat              +          Diol                →        Polyurethan

 

                        Beispiel:

 

Reaktion von 1,6-Diisocyanatohexan mit 1,4-Butandiol zu einem Polyurethan

Reaktion von 1,6-Diisocyanatohexan mit 1,4-Butandiol zu einem Polyurethan

Im Wasser reagieren Isocyanate zu Aminen und setzen dabei gasförmiges Kohlendioxid freiIsocyanat und Wasser reagieren zu einer instabilen Verbindung, die rasch decarboxyliert.

 

Isocyanat und Wasser reagieren zu einer instabilen Verbindung, die rasch decarboxyliert.

Diese sonst eher ungewünschte Reaktion lässt sich zur Herstellung von Schaumstoffen nutzen. Die beiden Komponenten lassen sich auch getrennt in Druckdosen aufbewahren und bei Bedarf gemeinsam einsetzen, dies wird beim sog. Bauschaum genutzt, der auch den Namen „PUSchaum“ trägt: Polyurethanschaum. Da der erhaltene Schaum ein Duroplast ist kommen dabei Monomere in Frage, von denen wenigstens eine mehr als zwei funktionelle Gruppen trägt. Die sonst bekannten Schaumstoffe sind weicher, also eher den Elastomeren zuzuordnen.

 

Polyharnstoffe

 

Prinzip:

Diisocyanat              +          Diamin          →        Polyharnstoff

 

                        Beispiel:

Ein Diisocyanat reagiert mit einem Diamin (z.B. Harnstoff oder eines seiner Derivate) in einer Polyadditionsreaktion zu einem Polyharnstoff

Ein Diisocyanat reagiert mit einem Diamin (z.B. Harnstoff oder eines seiner Derivate) in einer Polyadditionsreaktion zu einem Polyharnstoff.

Das notwendige Diamin lässt sich in der Reaktion durch Zugabe einer definierten Menge Wasser erzeugen, siehe Verhalten von Isocyanaten bei den Polyurethanen.

Einige üblicherweise durch Polykondensation dargestellte Polymere lassen sich alternativ auch über Polyadditionen gewinnen, was bei dem Polyestern und Polyamiden im Abschnitt zur Polykondensation behandelt wird.

Wichtig

Video: Polyaddition

Die Monomere reagieren im Falle der Polyaddition zu Polyaddukten, sie müssen dafür jeweils mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweisen, welche sich durch polare Mehrfachbindungen und polar gebundene Wasserstoffatome auszeichnen. Im Gegensatz zur Polykondensation entsteht dabei theoretisch kein weiterer Stoff, wie Wasser oder Ammoniak.
Lückentext
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Im Wasser reagieren Isocyanate zu Aminen und setzen dabei gasförmiges Kohlendioxid frei, diese sonst eher ungewünschte Reaktion lässt sich zur Herstellung von nutzen. Die beiden Komponenten lassen sich auch getrennt in Druckdosen aufbewahren und bei Bedarf gemeinsam einsetzen, dies wird beim sog. Bauschaum genutzt, der auch den Namen „ – Schaum“ trägt: Polyurethanschaum. Da der erhaltene Schaum ein Duroplast ist kommen dabei Monomere in Frage, von denen wenigstens eine  als zwei funktionelle Gruppen trägt. Die sonst bekannten Schaumstoffe sind weicher und elastischer, also eher den zuzuordnen.

 

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Vorstellung des Online-Kurses Organische ChemieOrganische Chemie
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Organische Chemie

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  • Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Einleitung zu Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Orbitalmodell
    • Überblick und Formen der Orbitale
    • Grundregeln der Orbitaltheorie
    • Verteilung der Elektronen auf die Atome im Grundzustand
    • Hybridisierung
    • Hybridorbitale
    • Übersicht über die Bindungstypen
  • Nomenklatur nach IUPAC
    • Einleitung zu Nomenklatur nach IUPAC
  • Labormethoden
    • Einleitung zu Labormethoden
    • Vorbeugendes Gefahrstoffrecht
  • Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Einleitung zu Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Alkane
    • Typen von Kohlenstoffatomen
    • Wichtige Reaktionstypen der Alkane: radikalische Substitution
    • Cycloalkane
    • Alkene
    • Sonderfall Doppelbindung
    • Isomerisierung zu Cycloalkanen
    • Typische Reaktionen: Elektrophile Addition
    • Halogenalkane
    • Eliminierungsreaktion E
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      • Einleitung zu Alkohole
      • Mehrwertige Alkohole
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      • Partielle Oxidation von Alkoholen
      • Andere typische Reaktionen der Alkohole:SN1&SN2
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    Ein Kursnutzer am 07.03.2015:
    "sehr gute Erklärung"

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