Copolymerisation

Die Copolymerisation bietet die Möglichkeit, die entsprechenden Eigenschaften von Kunststoffen zu beeinflussen, indem man unterschiedliche Kunststoffe mit verschiedenen Eigenschaften in einem Kunststoff zusammenführt. Copolymere bzw. Copolymerisate oder Heteropolymere also nicht nur aus einem Kunststoffpolymer wie z.B. Polypropylen PP-H (Polypropylen Homopolymer), sondern aus zwei wie bei z.B. Polypropylen Block-Copolymer PP-B oder aus mehreren wie z.B. bei ABS (aus Acrylnitril, Butadien und Styrol).Zur Synthese werden dementsprechend zwei oder mehr Monomer-Typen verwendet, wie bei PP-B z.B. Monomereinbau von Propen und Ethylen. Für die Verknüpfung dieser unterschiedlichen Monomere zu einem Copolymer gibt es verschiedene Möglichkeiten, die sich durch die Reaktionsbedingungen steuern lassen. Die einfachste Möglichkeit eines Copolymers, ein "statistisches Copolymerisate" (wie z.B. PP-R) erhält man, wenn man sämtliche Monomere zusammenschüttet und miteinander reagieren lässt. Die verschiedenen Monomere A und B wechseln dann statistisch ab und bilden einen Kunststoff nach folgendem Schema:

Statistisches Copolymerisat

Bei einigen Monomerenkombinationen bzw. unter Verwendung bestimmter Katalysatoren (Ziegler-Natta-Katalysatoren) kann man auch "alternierende Copolymerisate" erhalten, bei denen sich die Monomere A und B eins nach dem anderen abwechseln:

Alternierendes Copolymerisat

Die dritte Gruppe der Copolymerisate sind die "Block-Copolymerisate" (wie z.B. PP-B), bei denen sich die Monomere in Blöcken abwechseln, d.h. ein Abschnitt Polymer aus reinem A wechselt ab mit einem Abschnitt aus reinem B (man könnte auch sagen, dass die jeweils aus den einzelnen Monomeren entstehenden Kunststoffe sich abschnittsweise abwechseln).

Block Copolymerisat

Die vierte (und letzte) Gruppe der Copolymerisate sind die "Propf-Copolymerisate". Hier wird üblicherweise erst ein ungesättigtes, meist lineares Polymer (z.B. Polybutadien) synthetisiert, anschließend werden an die Doppelbindungen Ketten eines oder auch mehrerer anderer Polymere (z.B. Polystyrol) "aufgepfropft":

Propf-Copolymerisat

Die Eigenschaften der Pfropf-Copolymerisate hängen - abgesehen von den Ausgangsstoffen - von der Länge und der Anzahl der Seitenketten ab. Ein häufig verwendetes Pfropf-Copolymerisat ist ABS (aus Acrylnitril, Butadien und Styrol).

Molekularer Aufbau unterschiedlicher Polypropylen-Polymerarten

Tabelle: Molekularer Aufbau unterschiedlicher Polypropylen-Polymerarten