Werkstoffe


Kunststoffe – Teil 2: Die Polymerisation

Kunststoffe haben viele Namen und Bezeichnungen: Im Gegensatz zu Naturwerkstoffen werden sie durch chemische Reaktionen hergestellt, also künstlich. Der Begriff „Plaste“ war ein schon in den 1930er-Jahren eingetragenes Warenzeichen der Buna-Werke in Schkopau und war nach dem 2. Weltkrieg ein Synonym für DDR-Kunststoffprodukte. Das westliche Pendant war der Begriff des Plastiks.

Rein naturwissenschaftlich ist der Begriff der Polymere am neutralsten: Er bezeichnet die chemische Herstellungsreaktion und ist somit nicht ideologisch gefärbt.

Das Wesen der Polymere

  • Abb. 1

  • Abb. 1
    © Pospiech
Grundbausteine sind sogenannte Monomere, das sind niedermolekulare Verbindungen mit einer Molekülmasse, die 800 g/mol nicht überschreitet. Diese niedermolekularen Monomere können sich zu Makromolekülen zusammensetzen und sich über chemische Reaktionen miteinander vernetzen. Diese chemischen Reaktionen können unterschiedlich ablaufen. Man unterscheidet die Additionspolymerisationen von den Kondensationspolymerisationen (Abb. 1).

Beide großen Gruppen unterscheiden sich nur darin, dass sich bei der Additionspolymerisation keine niedermolekularen Nebenprodukte mehr abspalten, während sich bei den Kondensationspolymerisationstypen Nebenprodukte (Alkohole oder Wasser) abspalten, die nicht im vernetzten Gefüge gebunden sind. Somit kommt es eher zu Dimensionsänderungen (Schrumpfungen) gegenüber dem Ausgangsvolumen, was in der Zahnheilkunde auch Passgenauigkeitsprobleme verursachen kann, bzw. zu große Schrumpfungswerte können auch Spannungen verursachen.

Ein Beispiel sind kondensationsvernetzende Silikone (K-Silikone), die noch als Hilfsmaterialien ihre Verwendung finden: Vorwälle, pV-Vorabdrücke etc. Für die Präzisionsabformung sind sie aber aufgrund ihrer starken Schrumpfung den modernen A-Silikonen und Polyethern unterlegen.

Polymerisationsablauf

  • Abb. 2

  • Abb. 2
    © Pospiech
Polymerisationsreaktionen laufen prinzipiell einmal nach demselben Schema ab: Monomere erhalten in irgendeiner Form durch Energieeintrag eine Initialzündung, es kommt zu einem Kettenwachstum, das bei Erschöpfung der zur Verfügung stehenden reaktiven Moleküle schließlich in einem Kettenabbruch mündet (Abb. 2). Fortsetzung folgt.  

Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Prof. Dr. Peter Pospiech



Jetzt E-Paper lesen!

++++Die aktuelle Septemberausgabe ist da!++++

Besuchen Sie uns doch mal auf unserer Facebookseite! Wir freuen uns über jeden Like und sind gespannt auf Anregungen, Kommentare, Kritik und Ideen für neue Themen!

Hier geht's direkt zur Seite