Kunststoffe
Kunststoffe sind Materialien, die aus langen Kettenmolekülen bestehen, den sogenannten Polymeren. Sie sind künstlich hergestellte Materialien. Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften und geringen Herstellungskosten werden Kunststoffe in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens eingesetzt.
Die Polymerisation ist ein chemischer Prozess, bei dem kleine Moleküle sich zu größeren Strukturen. Die ursprünglichen, kleinen Stukturen heißen Monomere, die resultierenden großen Strukturen heißen Polymere. Polymere sind lange Kettenmoleküle, die aus vielen wiederholten Einheiten der Monomere bestehen. Man kann sich diesen Prozess wie das Zusammenfügen von Legosteinen vorstellen, bei dem die Monomere die einzelnen Legosteine sind und die fertige Kette aus Legosteinen das Polymer darstellt.
Es gibt verschiedene Arten der Polymerisation. Die zwei häufigsten sind die Kettenpolymerisation und die Stufenpolymerisation. In der Kettenpolymerisation beginnt der Prozess mit einem Initiator, der ein reaktives Teilchen erzeugt. Dieses bindet in Monomer-Molekül und startet somit die Polymerkette. Anschließend verbinden sich weitere Monomere nacheinander mit der wachsenden Kette. Dieser Prozess kann sehr schnell ablaufen und tausende Monomere können sich in kurzer Zeit zu einem Polymer verbinden.
In der Stufenpolymerisation hingegen verbinden sich Monomere direkt miteinander. Dabei wird oft ein kleines Molekül als Nebenprodukt abgespalten, z.B. Wasser. Im Gegensatz zur Kettenpolymerisation findet die Stufenpolymerisation in einem langsameren Tempo statt und die Monomere können sich in unterschiedlichen Kombinationen verbinden.
Polymere sind in unserer Welt allgegenwärtig. Kunststoffe, Gummi, Nylon und sogar natürliche Materialien wie Proteine und DNA sind Beispiele für Polymere. Die Eigenschaften eines Polymermaterials hängen von der Art der Monomere und der Länge der Polymerketten ab. Auch die Art der chemischen Bindungen, die sie zusammenhalten, spielt eine Rolle.