Cover | 1 |
Titelseite | 5 |
Impressum | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 7 |
Geleitwort | 11 |
Vorwort | 13 |
1 Grundlagen | 15 |
1.1 Geschichte | 15 |
1.2 Einleitung | 18 |
1.2.1 Begriffe | 18 |
1.2.2 Der Polymerisationsgrad | 19 |
1.2.3 Nomenklatur | 21 |
1.3 Aufbau von Makromolekülen | 23 |
1.3.1 Abfolge der Wiederholungseinheiten | 23 |
1.3.2 Topologie | 23 |
1.3.3 Homo- oder Copolymere | 24 |
1.3.4 Isomerie | 26 |
1.4 Molare Massen | 37 |
1.5 Eigenschaften von Polymeren als Festkörper | 42 |
Literatur | 44 |
2 Synthese von Polymeren | 47 |
2.1 Überblick und Einteilung | 47 |
2.1.1 Mechanismen der Polymerisation | 47 |
2.1.2 Thermodynamische Voraussetzungen | 48 |
2.2 Kettenpolymerisation | 59 |
2.2.1 Teilreaktionen | 59 |
2.2.2 Lebende Polymerisation | 61 |
2.2.3 Abbruch, Übertragung und langsamer Start | 65 |
2.3 Ionische Polymerisationen | 77 |
2.3.1 Anionische Polymerisation | 79 |
2.3.2 Kationische Polymerisation | 91 |
2.4 Radikalische Polymerisation | 115 |
2.4.1 Allgemeines | 115 |
2.4.2 Start | 116 |
2.4.3 Wachstum | 119 |
2.4.4 Abbruch | 122 |
2.4.5 Stationärer Zustand und Polymerisationsgrad | 124 |
2.4.6 Übertragung und Polymerisationsgrad | 130 |
2.4.7 Kontrollierte radikalische Polymerisation | 150 |
2.4.8 Polymerisation in heterogenen Systemen | 156 |
2.5 Polyinsertion | 159 |
2.5.1 Einleitung | 159 |
2.5.2 Cossee-Arlman-Mechanismus | 161 |
2.5.3 Orientierung der Monomere | 162 |
2.5.4 Ziegler-Natta-Katalysatoren | 168 |
2.5.5 Metallocen-Katalysatoren | 175 |
2.5.6 Metathese | 187 |
2.6 Polyaddition und Polykondensation | 192 |
2.6.1 Einleitung | 192 |
2.6.2 Reaktanten | 195 |
2.6.3 Kinetik der Stufenreaktion | 198 |
2.6.4 Polymerisationsgrad und Verteilung | 202 |
2.6.5 Verzweigte und vernetzte Systeme | 211 |
2.7 Copolymerisation | 217 |
2.7.1 Synthese von Copolymeren | 217 |
2.7.2 Statistische Copolymere | 219 |
2.7.3 Block- und Pfropfcopolymere | 239 |
2.8 Reaktionen von Polymeren | 248 |
2.8.1 Polymeranaloge Reaktionen | 248 |
2.8.2 Abbaureaktionen | 253 |
Literatur | 255 |
3 Eigenschaften von Polymeren in Lösung | 269 |
3.1 Modelle zur Beschreibung der Abmessungen von Makromolekülen | 269 |
3.1.1 Einleitung | 269 |
3.1.2 Statistisches Knäuel und flexible Kette | 271 |
3.1.3 Starres Stäbchen und wurmartige Kette | 280 |
3.1.4 Trägheitsradius | 285 |
3.2 Thermodynamik von Polymerlösungen | 289 |
3.2.1 Einführung | 289 |
3.2.2 Ideale Lösung | 289 |
3.2.3 Reguläre Lösung | 299 |
3.2.4 Verhalten idealer Mischungen | 314 |
3.2.5 Verhalten regulärer Mischungen | 322 |
3.2.6 Phasendiagramme regulärer Mischungen | 334 |
3.2.7 Grenzen des Flory-Huggins-Modells und Exzessgrößen | 340 |
3.2.8 Virialkoeffizienten und Qualität des Lösungsmittels | 343 |
3.2.9 Hydrodynamischer Radius | 349 |
3.2.10 Konzentrationsregime von Polymeren in Lösung | 352 |
3.3 Verteilungen | 356 |
3.3.1 Anzahl, Masse und Anteil | 356 |
3.3.2 Mittelwerte und Gewichte | 368 |
3.3.3 Breite der Verteilung | 381 |
3.4 Methoden zur Bestimmung der molaren Massen | 385 |
3.4.1 Einleitung | 385 |
3.4.2 Bestimmung der Endgruppen | 385 |
3.4.3 Osmose | 389 |
3.4.4 Lichtstreuung | 398 |
3.4.5 Ultrazentrifuge | 411 |
3.4.6 Viskosität | 429 |
3.4.7 Methoden zur Bestimmung der Verteilung | 437 |
3.4.8 Zusammenfassung und Vergleich | 451 |
Literatur | 453 |
4 Eigenschaften von Polymeren als Festkörper | 459 |
4.1 Thermische Eigenschaften | 459 |
4.1.1 Einleitung | 459 |
4.1.2 Schmelzen und Kristallisieren | 460 |
4.1.3 Der Glasübergang | 464 |
4.1.4 Kristallisation bei Polymeren | 471 |
4.1.5 Experimentelle Bestimmung der Phasenübergänge | 472 |
4.2 Mechanische Eigenschaften | 479 |
4.2.1 Elastisches und plastisches Verhalten | 479 |
4.2.2 Elastische Verformung | 479 |
4.2.3 Plastisches Fließen | 486 |
4.2.4 Elastizität und Viskosität | 494 |
4.2.5 Kautschukelastizität | 503 |
4.3 Grundlagen der Streuung | 509 |
4.3.1 Einleitung | 509 |
4.3.2 Weitwinkelstreuung | 521 |
4.3.3 Kleinwinkelstreuung | 528 |
4.3.4 Zusammenfassung | 535 |
4.4 Mikroskopische Verfahren | 536 |
4.4.1 Einleitung | 536 |
4.4.2 Elektronenmikroskopie | 537 |
4.4.3 Rasterelektronenmikroskopie (REM) | 538 |
4.4.4 Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) | 542 |
4.4.5 Rasterkraftmikroskopie (AFM) | 547 |
4.4.6 Zusammenfassung | 549 |
Literatur | 550 |
5 Herstellung und Verwendung von Polymeren als Werkstoffe | 553 |
5.1 Einleitung | 553 |
5.2 Thermoplaste | 555 |
5.2.1 Amorphe Thermoplaste | 555 |
5.2.2 Semikristalline Thermoplaste | 561 |
5.3 Duroplaste (Harze) | 577 |
5.3.1 Epoxidharz (EP) | 577 |
5.3.2 Ungesättigtes Polyesterharz (UP) und Alkydharze | 581 |
5.3.3 Phenol-Formaldehydharz (PF) | 582 |
5.3.4 Harnstoff- und Melamin-Formaldehydharz (UF und MF) | 586 |
5.3.5 Polyurethan (PUR) | 588 |
5.3.6 Polyimid (PI) | 591 |
5.4 Elastomere | 593 |
5.4.1 Naturkautschuk (,,natural rubber“, NR) und Synthesekautschuk (Isopren-Rubber, IR) | 593 |
5.4.2 Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) | 595 |
5.4.3 Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (,,nitrile-butadiene rubber“, NBR) | 596 |
5.4.4 Chloropren-Kautschuk (,,chloroprene rubber“, CR) | 597 |
5.4.5 Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) | 597 |
5.4.6 Polysiloxane/Siliconkautschuk (Q) | 598 |
5.5 Additive und Hilfsmittel | 600 |
5.5.1 Gleitmittel | 600 |
5.5.2 Füll- und Verstärkungsstoffe | 601 |
5.5.3 Weichmacher | 602 |
5.5.4 Flammschutzmittel | 603 |
5.5.5 Färbemittel | 604 |
Literatur | 605 |
6 Ausblick: Dendrimere als aktuelles Gebiet der Forschung | 609 |
6.1 Grundlagen | 609 |
6.2 Synthese | 610 |
6.2.1 Divergente Synthese | 611 |
6.2.2 Konvergente Synthese | 615 |
6.3 Eigenschaften der Dendrimere | 625 |
6.4 Anwendungen in der Pharmazie | 628 |
6.4.1 Wirkstoff-Freisetzung | 628 |
6.4.2 Einsatz in bildgebenden Verfahren | 629 |
6.4.3 Einsatz als Mikrobiozide | 629 |
6.5 Zusammenfassung | 633 |
Literatur | 633 |
Stichwortverzeichnis | 637 |
EULA | 650 |