Angewandte Technische Chemie at TU München

- n-Meres von Monomeren, wobei 2 ≤ n ≤ 20 (20 als Grenze
willkürlich, je mehr Monomere, desto „fester“, Diesel → Kerze)
- die Monomere sind kovalent verknüpft

Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition

Ionische Polymerisationen sind sogenannte lebende Polymerisationen, da es kein Abbruch gibt, kann durch Zugabe von neuem Monomer die Reaktion wieder gestartet werden

- Polykondensation, Polyaddition

NICHT: Polymerisation

- Monomere haben mind 2 funktionelle Gruppen → A reagiert mit B

Wann?
- Immer wenn wir AA+BB haben,
also 2 Moleküle, die reagieren müssen;
- oft liegt eins davon im Überschuss vor → Stöchiometrie =/=
1 (schlecht!; = 1 wäre gut)
- besser: AB System, dann haben wir das Problem nicht, hier ist die 

Stöchiometrie immer
p

- anwenden bei hochreaktiven Radikalen

- VBrutto: Brutto-Reaktions-
geschwindigkeit (=Vwachstum,
weil in der Wachstumsrkt.
am meisten Radikale
verbraucht werden – nur bei
Bodensteinischer Effekt)
- Startrkt: 1 Monomer
- Abbruchreaktion: kein
Monomer verbraucht
- 2 Auftragungsmöglichkeiten
logaritm. Skala oder lineare
Anfangs keine Abbruchreaktion, gibt noch nicht genug, iwann
automatisch schon →
stationärer Bereich (Rkt.geschw. konstant)
danach wieder lineare Abnahme der Rkt.geschw. bei 100% Umsatz, V=0; wenn Abbruchgeschw. = Startgeschw. → dann ist Ableitung = 0 (Änderung über die Zeit = 0) und gleichviele Radikale werden gebildet wie wieder-hergestellt; da alles konstant außer Konzentration von [M] → lineare Abnahme
Aber: das ist NICHT immer der Fall → siehe Gel-Effekt (deswegen ist Linie gepunktet)

Quasistationär hochreaktive  Zwischenverbindung (?), Änderung über die Zeit = 0 (es gibt 2  Erklärungen, eine davon müssen
wir wissen und hinschreiben!)
Bedeutung von Quasistationär: genausoviele radikale gebildet wie verbraucht
→ Zurück zu Tabelle Idealkinetik: wo werden die Radikale gebildet und wo werden sie rausgenommen?
wenn beide Geschw. gleich sind, dann kann Änderung über Zeit = 0 (also vAbbruch = vStart)
in der Gleichung oben: d[P*] / dt = 0
Geradengleichung: weil man annimmt, dass es konstant ist

Suspensionspolymerisation (SP) und Emulsionspolymerisation (EP)
Gemeinsamkeiten:
- 2 Phasen System
- Trägerphase und Monomer sind nicht mischbar → nicht mit H2O mischbar
- Träger meist H2O (billig, gut verfügbar, hohe Wärmekapazität)

H2O lösliche Polymere mit hydrophilen und hydrophoben Bereichen, wie z.B.
Polyacrylate, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat und Methylcellulose

1. der Initiator zerfällt im Wasser und reagiert mit im Wasser gelöstem Monomer
2. es bilden sich Oligomerradikale → mit steigender Länge immer unlöslicher
→ diffundieren in Micellen → Diese starten in den Micellen die Polymerisation
3. trifft ein Radikal eine „inaktive“ Micelle startet die Polymerisation (Micelle nimmt
den Radikal auf und startet Polymerisation); Kurve steigt an!
trifft ein Radikal eine „aktive“ Micelle kommt es zum Abbruch
- Beginn: mehr „inaktive“ als „aktive“ Micellen vorhanden
→Reaktionsgeschwindigkeit steigt bis 50% der Micellen aktiv sind (Maximum) -> Kurve flacht ab, bzw. Parallel zur X-Achse
>50%: Wahrscheinlichkeit steigt, dass aktive Micelle ein Radikal trifft und es zum Abbruch kommt
4. In den Micellen wird das Monomer verbraucht → es bildet sich Konzentrationsgefälle des
Monomers von den Tröpfchen über das Wasser zu den Micellen (Tröpfchen und Micellen sind NUR stabilisiert) → Monomer diffundiert aus den Tröpfchen in die Wasser-Phase und darüber in die
Micellen → dort Polymerisation weiterführen
5. die Micellen wandeln sich zu sogenannten Latex-
Teilchen /Größe Beginn 50 –

- 50% der Latex-Teilchen sind aktiv, Reaktionsgeschwindigkeit
maximal
- die Tröpfchen versorgen die Latex-Teilchen mit Monomer
- die Tröpfchen beginnen zu verschwinden
- die Micellen sind durch wachsende Polymer-/Latexteilchen
ersetzt (nur 1 Radikal/Teilchen)

Lösemittel Wasser

Initiator ist wasserlöslich