Definition
Monomer ist das kleine chemische Molekül mit mindestens einer Doppelbindung oder einer reaktiven funktionellen Gruppe, das als Baustein der Polymere in der Polymerisationsreaktion dient. Die Kunststoffindustrie geht immer von Monomeren aus, in der Regel aus Erdöl oder Erdgas gewonnen.
Großvolumige Monomere
- Ethylen (CH₂=CH₂) → Polyethylen (PE)
- Propylen (CH₂=CH-CH₃) → Polypropylen (PP)
- Vinylchlorid (CH₂=CHCl) → PVC
- Styrol (C₆H₅-CH=CH₂) → Polystyrol (PS), ABS, SAN
- Acrylnitril, Butadien → ABS
- Caprolactam → Polyamid 6 (Nylon 6)
- Ethylenterephthalat → PET
Polymerisationsmechanismen
- Additionspolymerisation: die Doppelbindung des Monomers öffnet sich und bildet Ketten (PE, PP, PS, PVC)
- Kondensationspolymerisation: zwei Monomere reagieren unter Abspaltung eines kleinen Moleküls (Wasser, Ethanol). PA, PET, PC, PBT
- Ringöffnungspolymerisation: Caprolactam → PA 6
- Katalysatoren: Ziegler-Natta, Metallocen (PP), Peroxide (PE), Phillips (HDPE)
Monomer vs. Polymer
- Monomer: kleines Molekül, z. B. Styrol (flüssig bei Raumtemperatur, wasserlöslich)
- Polymer: Makromolekül mit Tausenden bis Millionen Wiederholeinheiten, z. B. Polystyrol (fest)
Industrielle Bedeutung
Reinheit und Qualität des Monomers bestimmen die Endeigenschaften des Polymers. Restmonomer im fertigen Polymer kann verursachen:
- Unangenehmen Geruch (Reststyrol in PS)
- Migration in Lebensmittelkontakt (Vinylchlorid in PVC)
- FDA-/EU-Regulierungslimits
Restmonomer
Typische Werte in kommerziellen Polymeren: <50 ppm für Lebensmittelqualität, <200 ppm für Industriequalität. Dampf-Stripping reduziert den Rest.
Synonyme
monomer unit
monomeres molekül
building block
monomeric compound
unidad monomérica