Makromolekulare Chemie: Eine Einführung

414 Pages·2014·5.721 MB·German

by  Bernd Tieke

Bernd Tieke
Makromolekulare
Chemie
Eine Einführuunngg
Dritte Aufl age

BerndTieke
MakromolekulareChemie
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Bernd Tieke
Makromolekulare Chemie
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V
Inhaltsverzeichnis
VorwortzurerstenAuflage IX
VorwortzurzweitenAuflage XI
VorwortzurdrittenAuflage XIII
VerzeichnishäufigverwendeterFormelzeichen XV
1 GrundlegendeBemerkungenundDefinitionen 1
1.1 Historisches 1
1.2 Begriffsdefinitionen 3
1.3 Klassifizierungen 5
1.4 Nomenklatur 6
1.5 MolekulargewichtundPolymerisationsgrad 8
1.6 ThermischesVerhalten:T undT 11
g m
1.7 MechanischesVerhalten 11
1.8 Verarbeitung 13
1.9 DasWichtigsteimÜberblick 13
2 SynthetischeMakromolekulareChemie 15
2.1 Stufenwachstumsreaktion(PolykondensationundPolyaddition) 15
2.1.1 LineareStufenwachstumsreaktion 15
2.1.2 Carothers-Gleichung 17
2.1.3 Kinetik 19
2.1.4 Molekulargewichtsverteilung 21
2.1.5 MolekulargewichtsmittelwerteundPolydispersität 23
2.1.6 TechnischgenutztePolymere 24
2.1.7 NichtlineareStufenwachstumsreaktion 35
2.1.8 TechnischgenutzteNetzwerkpolymere 39
2.1.9 DasWichtigsteimÜberblick 59
2.2 Kettenwachstumsreaktion 60
2.2.1 RadikalischePolymerisation 62
VI Inhaltsverzeichnis
2.2.2 AnionischePolymerisation 98
2.2.3 KationischePolymerisation 117
2.2.4 StereochemiederPolymere 129
2.2.5 KoordinativePolymerisationanÜbergangsmetallen 139
2.2.6 DasWichtigsteimÜberblick 153
2.3 Polymerkombinationen 156
2.3.1 Copolymere 156
2.3.2 Polymermischungen 174
2.3.3 DasWichtigsteimÜberblick 181
2.4 SonstigePolymerisationsmethoden 182
2.4.1 PolymeredurchpalladiumkatalysierteKreuzkupplung 183
2.4.2 OxidativeKupplung 185
2.4.3 EnzymatischePolymerisation 188
2.4.4 AzyklischeDienmetathese-Polymerisation 193
2.4.5 Polyrekombination 195
2.4.6 PolymeredurchchemischeGasphasenabscheidung 197
2.4.7 Festkörperpolymerisation 199
2.4.8 DasWichtigsteimÜberblick 203
2.5 ChemischeReaktionenanPolymeren 204
2.5.1 PolymeranalogeReaktionen 205
2.5.2 TechnischdurchgeführtePolymermodifizierungen 207
2.5.3 VernetzungsreaktionenvonPolymeren 212
2.5.4 AbbaureaktionenvonPolymeren 215
2.5.5 AlterungvonPolymeren 217
2.5.6 StabilisierungvonPolymeren 219
2.5.7 DasWichtigsteimÜberblick 222
2.6 PolymeremitbesonderenEigenschaften 222
2.6.1 ElektrischleitfähigePolymere 222
2.6.2 PolymerefürdieOptoelektronik 225
2.6.3 FerroelektrischePolymere 229
2.6.4 Polyelektrolyte 232
2.6.5 FlüssigkristallinePolymere 236
2.6.6 BiologischabbaubarePolymere 241
2.6.7 DasWichtigsteimÜberblick 243
2.7 Kunststoffverarbeitung 244
2.7.1 VerarbeitungvonThermoplasten 245
2.7.2 VerspinnenvonPolymeren 246
2.7.3 VerarbeitungvonDuroplastenundPolyurethanen 249
2.7.4 VerarbeitenvonFaserverbundwerkstoffen 251
2.7.5 DasWichtigsteimÜberblick 252
2.8 VerwertungvonKunststoffabfällen 253
2.8.1 DasWichtigsteimÜberblick 255
3 CharakterisierungvonPolymeren 257
3.1 PolymereinLösung 257
Inhaltsverzeichnis VII
3.1.1 KonformationvonKohlenwasserstoffen 257
3.1.2 DiefreidrehbareKette 258
3.1.3 DierealeKette 260
3.1.4 ThermodynamikvonPolymerlösungen 260
3.1.5 DasWichtigsteimÜberblick 268
3.2 BestimmungvonM 268
n
3.2.1 Membranosmometrie 268
3.2.2 Dampfdruckosmometrie 271
3.2.3 Endgruppenanalyse 273
3.3 BestimmungvonM 274
w
3.3.1 LichtstreuunganPolymerlösungen 274
3.3.2 LichtstreuunggroßerMoleküle 276
3.3.3 Röntgen-undNeutronen-Kleinwinkelstreuung 279
3.4 BestimmungvonMη 281
3.4.1 ViskositätvonPolymerlösungen 281
3.4.2 Mark-Houwink-Beziehung 283
3.4.3 Flory-Fox-Theorie 283
3.5 BestimmungderMolekulargewichtsverteilung 284
3.5.1 Gelpermeationschromatografie 284
3.5.2 MALDI-TOF-Massenspektrometrie 286
3.5.3 AndereMethoden 287
3.6 BestimmungderchemischenStrukturunddersterischen
Konfiguration 288
3.6.1 NMR-Spektroskopie 288
3.6.2 TaktizitätsanalysemittelsNMR-Spektroskopie 289
3.6.3 Infrarotspektroskopie 290
3.6.4 DasWichtigsteimÜberblick 293
4 PolymereimfestenZustand 295
4.1 Struktur 295
4.1.1 KristallinitätvonPolymeren 295
4.1.2 BestimmungderKristallstruktur 296
4.1.3 KristallstrukturenvonPolymeren 298
4.1.4 PolymerkristalleausverdünnterLösung 300
4.1.5 SchmelzkristallisiertePolymere 301
4.1.6 Kristallisationsgrad 302
4.1.7 EinflüsseaufdieKristallisation 305
4.1.8 DefekteinkristallinenPolymeren 306
4.1.9 KinetikderKristallisation 307
4.1.10 MolekulareMechanismenderKristallisation 311
4.1.11 DasWichtigsteimÜberblick 314
4.2 ThermischesVerhalten 315
4.2.1 SchmelzbereichundGleichgewichtsschmelzpunkt 315
4.2.2 SchmelztemperaturundKristalldicke 316
4.2.3 ExperimentelleCharakterisierungdesthermischenVerhaltens 316
VIII Inhaltsverzeichnis
4.2.4 Faktoren,diedenSchmelzpunktbeeinflussen 318
4.2.5 DieGlastemperatur 321
4.2.6 Faktoren,diedieGlastemperaturbeeinflussen 323
4.2.7 DasWichtigsteimÜberblick 327
4.3 MechanischeEigenschaften 327
4.3.1 Phänomene 327
4.3.2 Energieelastizität 328
4.3.3 Entropie-oderGummielastizität 330
4.3.4 Viskoelastizität 338
4.3.5 Elastizitätsmessungen 345
4.3.6 DynamischeMessung 350
4.3.7 DasWichtigsteimÜberblick 356
Beispielefürthermoplastische,elastomereundfaserbildende
Kunststoffe 359
ReferenzenundweiterführendenLiteratur 363
Stichwortverzeichnis 373