Um einen Kunststoff aus einer Vielzahl an Polymeren aufzubauen, gibt es im Wesentlichen drei “Herstellungsverfahren”: Polymerisation, Polyaddition und Polykondensation. Alle diese Herstellungsverfahren haben gleich, dass aus Monomeren sogenannte Polymere entstehen. Dabei sind die Gestalt bzw. Größe des Polymers abhängig von der Art der Monomere und den Herstellungsbedingungen. Da sich aus der Gestalt und der Größe eines Polymers viel über seine mechanischen Eigenschaften aussagen lässt, wurde eine “Messgröße” eingeführt, die die Größe / Gestalt eines Polymers “beschreiben” kann. Bei dieser “Größe” handelt es sich um den sogenannten Polymerisationsgrad.
Wie eingangs erwähnt, weisen Polymere im Gegensatz zu (einfachen) Molekülen keine einheitliche Struktur aus. Daher kann man mit Hilfe des (mittleren) Polymerisationsgrades ein Polymer bzw. Polymergemisch erst vollständig beschreiben. Der Polymerisationsgrad eines Polymers schwankt dabei immer um einen Mittelwert.
Mit Hilfe des Polymerisationsgrad kann man (statistisch) ermitteln, wie viele Monomere sich durchschnittlich zum Polymer verbunden haben. Der Polymerisationsgrad wird dabei aus dem Quotienten der relativen Molekülmasse des Makromoleküls und der Molekülmasse des Monomers berechnet.
Hinweis: Bei der Berechnung des Polymerisationsgrade muss die “wirkliche” Masse des (im Polymer) gebundenen Monomer (bzw. der Monomer-Einheit) verwendet werden. Dies ist v.a. bei Polykondensationsreaktionen wichtig, da in diesem Fall das Polymer durch Verknüpfung von Monomeren unter Abspaltung kleinerer Moleküle (z.B. Abspaltung von Wasser) entsteht. Dies bedeutet, dass M (Monomer) ungleich M (Monomer-Einheit im Polymer) ist.
Der Polymerisationsgrad bestimmt viele (die für hochmolekularen Stoffe typischen) Eigenschaften wie beispielsweise die Zugfestigkeit. So nehmen mit steigendem Polymerisationsgrad im Allgemeinen Viskosität und Festigkeit eines Polymers zu.
Der Polymerisationsgrad ist die Anzahl der Monomereinheiten, die in einem Polymer verbunden sind.
Je höher der Polymerisationsgrad, desto strukturierter und fester ist der Kunststoff. Der Polymerisationsgrad hat auch Auswirkungen auf die Schmelztemperatur und die Löslichkeit der Polymere.
Polymerisation ist ein chemischer Prozess, in dem Monomere zu Polymere verbunden werden. Es gibt verschiedene Arten von Polymerisation wie additive und kondensierende Polymerisation.
Monomere sind kleine Moleküle, die in der Lage sind, sich zu einer größeren Einheit zusammenzufügen, die als Polymer bezeichnet wird.
Ja, es ist möglich, den Polymerisationsgrad zu ändern. Dies geschieht durch Veränderung der Reaktionsbedingungen, wie Zeit, Temperatur und Druck.
Ein hoher Polymerisationsgrad führt zu einem polymeren Material mit hoher Festigkeit und Struktur, während ein niedriger Polymerisationsgrad ein weicheres und flexibleres Material erzeugt.
Der Polymerisationsgrad ist wichtig in der Kunststoffindustrie, weil er die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Endprodukts bestimmt, einschließlich der Festigkeit, Weichheit, Haltbarkeit und anderen
Erhöhter Polymerisationsgrad verringert im Allgemeinen die Löslichkeit der Polymere, da sie größere, komplexere Strukturen aufweisen.
Der Polymerisationsgrad kann durch verschiedene Techniken gemessen werden, darunter Osmosemessungen und Lichtstreuungstechniken.
Katalysatoren können die Geschwindigkeit der Polymerisationsreaktion beeinflussen und somit indirekt den Polymerisationsgrad beeinflussen.