Kunststoffe – Teil 2: Die Polymerisation

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

Das Wesen der Polymere

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

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.  

Weiterführende Links

• Kunststoffe – Teil 1

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