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Radikalische Polymerisation am Beispiel von Polymethacrylsäuremethylester (Acrylglas) Geräte/Chemikalien Reagenzglashalter, Dreifuß, Becherglas, Bunsenbrenner, Pipette, Digitalhermometer, Reagenzglas, Glimmspan, Methacrylsäuremethylester (MMA), Dibenzoylperoxid (rosa Paste) Versuchsaufbau: Hier fehlt noch ein Bild!!! Versuchsdurchführung: Zu Beginn haben wir das Wasserbad auf ca. 80°C eingestellt. Die Chemikalien werden in das Reagenzglas gegeben (Methacrylsäuremethylester 5ml und Dibenzoylperoxid 0, 5ml) anschließend werden sie umgerührt. Das Reagenzglas mit dem Stoffgemisch wird für ca. 5-10 Minuten in das Wasserbad gestellt. Ab und zu wird mit dem Digitalhermometer die Temperatur des Wasserbades gemessen. Sie soll nicht über 90°C steigen. Das Reagenzglas wird mit dem Stoffgemisch im Wasserbad erwärmt. Foto von Michaela Gelegentlich wird mit dem Thermometer die Temperatur gemessen. Versuchsbeobachtungen: Zu Beginn waren Methacrylsäuremethylester farblos und dünnflüssig und Dibenzoylperoxid ein dickflüssiger, rosafarbener Stoff.
Synthese Polymethylmethacrylat wird aus dem Monomer Methacrylsäuremethylester durch radikalische Polymerisation hergestellt. Die Synthese dieses Monomers ist Thema vieler Oberstufenlehrbücher der Chemie, frei nach dem Motto "Vom Erdöl zum Plexiglas"; auch in meinem eigenen Chemie-Unterricht der Sekundarstufe II gehe ich diesen Weg. Bildung der Radikale Im üblichen Schulversuch "Herstellung von Plexiglas" wird meistens Dibenzoylperoxid als Starter verwendet. In der Startreaktion zerfällt das Dibenzoylperoxid-Molekül durch leichtes Erwärmen oder Lichteinstrahlung homolytisch in zwei Benzoyloxy-Radikale.. Die einfach besetzten Kugelwolken (Orbitale) der beiden Radikale sind hier besonders hervorgehoben worden. In einem zweiten Schritt spalten die Benzoyloxy-Radikale jeweils ein CO 2 -Molekül ab, und es bilden sich Phenyl-Radikale: Diese Phenyl-Radikale fungieren nun als Starter der Plexiglas-Synthese. Kettenstart Diese Abbildung zeigt den eigentlichen Kettenstart. Ein Phenyl-Radikal nähert sich der C=C-Doppelbindung des MMA-Moleküls ( Methacrylsäuremethylester).
Es entsteht wieder ein neues Radikal. 4. Abbruchreaktion Beispiel: Treffen zwei Molekülradikale aufeinander so verbinden sie sich und die Reaktion ist beendet. Weil die Polymerisation durch Radikale erfolgt, nennt man diese radikalische Polymerisation. Verwendung von Acrylglas/Plexyglas Hier fehlen noch Verwendungsmöglichkeiten!!! Fotos und Text von Michaela, mit kleinen Ergänzungen durch Herrn Ecker 2. 3. 17
PMMA - Polymethylmethacrylat (Plexiglas®) Polymethylmethacrylat (PMMA) gehört zur Gruppe der thermoplastischen Kunststoffe. Meist wird PMMA durch radikalische Polymerisation von Methacrylsäuremethylester hergestellt wodurch das entstehende PMMA ataktisch und amorph ist. Die mittlere Kettenlänge der Polymere wird dabei von Druck, Temperatur und Dauer des Polymerisationsprozesses bestimmt. Die Anwendungsgebiete des PMMA sind vielfältig – es findet seine Anwendung sowohl in Industrie und Handwerk als beispielsweise auch in der Medizin für Brillengläser, Prothesen oder Kronen. © 2021 SUBSTRATEC. All Rights Reserved. PMMA - Polymethylmethacrylat (Plexiglas®) verkleben >>>
bis sich in der Mitte des Glases dunkle glänzende Kristalle abscheiden. Diese werden mit trockenem Spatel entnommen, in ein Rggl. überführt und mit Styrol gemäß Rezeptur übergossen. Man erwärmt mehrfach kurz in der Brennerflamme und beobachtet die Reaktion. Der entstehende harzartige Feststoff wird auf thermoplastische Eigenschaften untersucht. Styrol, Eisen(III)-chlorid (wasserfrei), Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat Polymilchsäure - ein biologisch abbaubares Polymer Polymerisaltion von Lactid Gemäß Rezeptur werden in einem Rggl. Milchsäure und eine Spsp. wasserfreies Zinkchlorid als Katalysator vermischt. Man setzt Siedesteinchen hinzu und erhitzt vorsichtig einige Minuten lang über der schwachen Brennerflamme. Das Kondensat im oberen Teil des Rggl. lässt sich als Wasser nachweisen. Nach erfolgter Reaktion kühlt man das Rggl. im Kaltwasserstrahl. Milchsäure (ca. 90%ig), Zinkchlorid Synthese eines Mischpolymerisats Copolymerisation von Styrol mit Maleinsäureanhydrid Nach Rezeptur werden im Rggl.
In die Öffnung hält man ab und zu das vorbereitete Wassernachweispapier. Bernsteinsäure, Kupfer(II)-sulfat-Pentahydrat Polyester aus Glykol und Phthalsäureanhydrid Im trockenen Rggl. wird nach Rezeptur Phthalsäureanhydrid mit Glykol überschichtet. Man erhitzt über dem Gasbrenner unter ständigem Schütteln, bis eine klare Lösung entsteht. Nach Hinzufügen einiger Siedesteinchen erhitzt man für 5min weiter. In die Öffnung hält man ab und zu das vorbereitete Wassernachweispapier. Ethylenglykol, Phthalsäureanhydrid Vom Thermoplast zum Duroplast Polykondenstion von Glycerin und Phthalsäureanhydrid mit Vernetzungsreaktion Phase 1: Im trockenen Rggl. wird nach Rezeptur Phthalsäureanhydrid mit Glycerin überschichtet. Man erhitzt über der Brennerflamme vorsichtig, bis eine klare Lösung entstanden ist. Beim weiteren Erhitzen wird die Masse immer zähflüssiger. Durch Abkühlen und erneutes Erwärmen beobachtet man die Thermoplastizität des Produktes. Phase II: Dem erwärmten zähen Thermoplast fügt man ein Siedesteinchen zu und erhitzt vorsichtig unter ständigem Schütteln 5 Minuten lang.
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