Polyisopren

Polyisopren ist eine Sammelbezeichnung für Polymere, die durch Kettenpolymerisation aus Isopren hergestellt werden. Prinzipiell können sich vier verschiedene …

Polyisopren

Polyisopren ist eine Sammelbezeichnung für Polymere, die durch Kettenpolymerisation aus Isopren hergestellt werden. Prinzipiell können sich vier verschiedene Isomere bilden, siehe Abbildung. Technisch wichtig ist cis-1,4-Polyisopren, das auch Isopren-Kautschuk (Kurzzeichen IR) genannt wird. Strukturell entspricht dieses Polymer weitgehend dem Naturkautschuk. Geringe Bedeutung hat trans-1,4-Polyisopren, das weitgehend dem natürlichen Guttapercha entspricht. Weltweit wurden 2007 etwa 13.000 kt Polyisopren hergestellt.[1]

Herstellung

Drei strukturisomere Polymere aus Isopren, bei 1,4-Polyisopren sind beide cis-trans-Isomere möglich.

Bei der Synthese von Polyisoprenen bilden sich keine reinen Isomere. Innerhalb eines Makromoleküls sind verschiedene isomere Wiederholeinheiten vertreten. Die Zusammensetzung hängt von der Reaktionsführung ab:

Anionische Kettenpolymerisation: Initiierung der Kettenpolymerisation erfolgt mit Butyllithium. 90–92 % der Wiederholeinheiten sind cis-1,4-, 2–3 % trans-1,4- und 6–7 % 3,4-Einheiten.[2] Auf diesem Weg werden auch Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymere hergestellt, die thermoplastische Elastomere sind.[3]

Koordinative Kettenpolymerisation: Mit dem Ziegler-Natta-Katalysator TiCl4/Al(i-C4H9)3 bildet sich ein Polymer mit hohem cis-Anteil (98 %) und nur minimalem 3,4-Anteil.[2] Die Reinheit von Naturkautschuk liegt bei mehr als 99,9 % cis-Anteil. Wird VCl3 statt TiCl4 verwendet, bildet sich ein Polymer mit hohem trans-Anteil. trans-1,4-Polyisopren hat nur spezielle Anwendungen, wie z. B. für Golfbälle.[4]

Verwendung

Verwendung findet Isopren-Kautschuk beispielsweise in der Reifenindustrie, für Schuhsohlen oder Dichtungsringe, aber auch in verschiedenen anderen Bereichen, in denen Naturkautschuk zum Einsatz kommt. Der Synthesekautschuk wird in der Regel wie Naturkautschuk über Vulkanisation zu Elastomeren umgesetzt. Die ersten Reifen aus vollsynthetischem Isopren-Kautschuk wurden 1912 hergestellt.[5]

Einzelnachweise

  1. ↑ Sebastian Koltzenburg, Michael Maskos, Oskar Nuyken, Polymere: Synthese, Eigenschaften und Anwendungen, Springer, Berlin, 2012, S. 424.
  2. ↑ a b Jürgen Falbe, Manfred Regitz (Hrsg.): CD Römpp Chemie Lexikon, Thieme, Stuttgart, 1995.
  3. ↑ Bernd Tieke, Makromolekulare Chemie, 3. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2014, S. 114.
  4. ↑ Bernd Tieke, Makromolekulare Chemie, 3. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2014, S. 149.
  5. ↑ Zeittafel der Kautschukgeschichte.

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.