Polymerisation ist ein Fachbegriff aus der organischen Chemie. Der Definition entsprechend bilden sich bei der Polymerisation große Makromoleküle, die bekannten Polymere.
Polymerisation - Definition und Erläuterung
Eine (vereinfachte) Definition der Polymerisation könnte so lauten: Bei der Polymerisation binden sich gleichartige chemische Bausteine (meist organische Moleküle) in großer Zahl aneinander. Dabei entstehen Makromoleküle, die sog. Polymere. Die einzelnen Grundmoleküle oder Grundeinheiten eines durch Polymerisation entstandenen Moleküls werden Monomere genannt. Die Verknüpfungsart der Monomere im Makromolekül sowie die Gestalt des Polymers bestimmten die physikalischen und chemischen Eigenschaften der entstandenen Stoffe, die in den meisten Fällen nicht mit denen des Monomers übereinstimmen. So bietet die Polymerisation die Möglichkeit, Werkstoffe mit ganz neuen Eigenschaften zu bilden. Als Ausgangsstoff einer Polymerisation dienen ungesättigte Verbindungen, die mithilfe eines Katalysators (als Starter der Reaktion) zusammengefügt, sprich polymerisiert werden. Dabei entstehen gewöhnlich Fadenmoleküle, Unregelmäßigkeiten im Verlauf der Reaktion führen jedoch auch zu Verzweigungen im Polymer. Unter dem Begriff "Polymerisationsgrad" versteht man die Anzahl der im Makromolekül enthaltenen Grundmoleküle, die sehr unterschiedlich sein kann und durch die Reaktionsbedingungen beeinflusst wird.
Polymere - Beispiele aus Natur und Werkstofftechnik
Gemäß der obigen Definition gibt es sowohl natürlich vorkommende Polymere als sog. Biomoleküle als auch speziell designte Werkstoffe mit erwünschten Eigenschaften. Einige Beispiele sollen dies erläutern:
So sind beispielsweise Polysaccharide biologische Polymere, bei denen zahlreiche Glucoseeinheiten zu einem Polymer verknüpft sind. In diese Stoffklasse gehören Stärke, Glykogen und Cellulose. Auch Peptide und Proteine, also die bekannten Eiweißstoffe in der Natur, gehören zu den Biopolymeren. Sie sind aus Aminosäuren als Monomere aufgebaut. Diese Proteine werden in den Zellen der Lebewesen über den sehr komplexen Vorgang der Proteinsynthese hergestellt, wobei Informationen aus der DNA in Eiweißstrukturen umgesetzt werden. Viele Kunststoffe wie zum Beispiel Polyester oder Polyamid entstehen aus organischen Grundbausteinen durch Polymerisation. Schon die Vorsilbe "Poly" weist bei ihrer chemischen Namensgebung auf die Entstehung durch Polymerisation von Grundmolekülen hin. In diesen Bereich gehören auch Fasern wie Nylon (Polyamid), Dämmstoffe wie Styropor (Polystyrol) oder auch PVC (Polyvinylchlorid).