Was ist ein Polymer?

Obgleich der Begriff des Polymers häufig in Verbindung mit Produkten aus Kunststoff gebracht wird, versteht man in der Chemie darunter zunächst eine Verbindung, deren Moleküle aus verketteten Monomereinheiten (Makromolekülen) bestehen. Polymer bezeichnet in diesem allgemeinen Sinn einen Stoff, der aus vielen gleichen (oder ähnlichen) Teilen aufgebaut ist. Polymere kommen in der Natur in Lebewesen (Biopolymere) und in synthetischer Form (synthetische Polymere) vor. Biopolymere werden in den Zellen von Lebewesen produziert und erfüllen in natürlichen Organismen zahlreiche zentrale Aufgaben wie Energiespeicherung, Stoffwechselfunktionen, Aufbau von Strukturen etc. Proteine, Cellulose und Chitin sind bekannte natürliche Polymere. Synthetische Polymere werden in der Industrie gezielt erzeugt und mit spezifischen Eigenschaften ausgestattet. 

Neben der Unterscheidung von natürlichen und synthetischen Polymeren kann zwischen organischen = kohlenstoffhaltigen und anorganischen Polymeren, die keine Kohlenstoffatome enthalten, unterschieden werden. Hinsichtlich der Eigenschaften eines Polymers lassen sich zunächst keine allgemeingültigen Aussagen machen. Erst bei der gezielten Erzeugung synthetischer Polymere können deren Eigenschaften gezielt beeinflusst werden. Ein zentraler Begriff bei diesem Vorgang ist die Vernetzung. Die Vernetzung der Makromoleküle trägt maßgeblich zu den Eigenschaften des Polymers bei. Spezielle Vernetzungsmittel, die während der Vulkanisation von Kautschuk zugegeben werden, sind daher zentrale Bestandteile des Produktionsprozesses von Kunststoffen. Diese während der Herstellung eingebrachten Zusätze ermöglichen es, die Eigenschaften der späteren Materialien gezielt zu beeinflussen.

Synthetische Polymere in Kunststoffen

Polymere sind zu unverzichtbaren Bestandteilen des modernen Lebens geworden. Der Begriff des Polymers wird daher häufig in Verbindung mit Kunststoffen gebracht. Der Grund hierfür ist, dass die Industrie sich die Polymerisation und ähnliche Verfahren (Polykondensation, Polyaddition) zur Herstellung von Kunststoffen zunutze gemacht hat. Synthetische Polymere tauchen entsprechend in den unterschiedlichsten Produkte des Alltags, der Industrie und Warenproduktion auf. Zu den bekanntesten Polymeren zählen Polyethylen, Polypropylen und Polyester. 

Synthetische Polymere lassen sich nach ihren physikalischen Eigenschaften einteilen. Thermoplaste können in einem bestimmten Temperaturbereich reversibel verformt werden und sind damit gut für Recyclingprozesse geeignet. Duroplaste dagegen können nach ihrer Aushärtung nicht mehr erneut verformt werden. Ihre Härte und Beständigkeit macht sie für Anwendungsbereiche geeignet, in welchen Objekte dauerhaft und robust geschützt werden sollen. Elastomere haben die Eigenschaft, sich nach einer Verformung wieder in ihre ursprüngliche Form zurückzuziehen. Sie sind die Grundlage für Gummiformartikel und zahlreiche andere Produkte aus Gummi.


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