Kondensationsvernetzung

Kondensationsvernetzung bezeichnet eine Form der Vernetzung von Makromolekülen, bei der Brückenbindungen durch Kondensationsreaktionen entstehen. Typischerweise wird dabei ein kleines Molekül wie Wasser, Methanol oder eine andere Verbindung abgespalten. Im Gegensatz zur Additionsvernetzung, bei der Vernetzungsbrücken durch Additionsreaktionen ohne Abspaltung kleiner Moleküle gebildet werden, erfolgt die Kondensationsvernetzung unter Abspaltung eines Nebenprodukts.

Gängige Kondensationsreaktionen umfassen Esterbindungen durch Reaktion von Carboxyl- und Hydroxylgruppen mit Wasserabspaltung, Amidbindungen durch Reaktion von Carboxyl- und Amin-Gruppen, sowie Siloxan-Verbindungen durch Kondensation zwischen Silanol-Gruppen zu Si–O–Si-Brücken. Solche Reaktionen ermöglichen die Bildung dreidimensionaler Netzwerke, deren Vernetzungsgrad stark von der durchschnittlichen Funktionalität der verwendeten Monomere abhängt. Kondensationsvernetzte Polymere sind typischerweise thermisch stabiler und chemisch widerstandsfähiger, weisen aber Abhängigkeiten von Feuchtigkeit und Katalysatoren sowie Potenzial für Restgruppen auf.

Häufige Beispiele in der Praxis sind Phenol-Formaldehyd-Harze (z. B. Bakelit), Urea-Formaldehyd- und Melamin-Formaldehyd-Harze, die durch Kondensation und Wasserabspaltung vernetzt werden. In der Inorganik/Hybridchemie spielen auch Sol-Gel-Systeme eine Rolle, in denen Silanol-Gruppen zu Siloxan-Netzwerken kondensieren. Die Verarbeitung erfordert oft das Entfernen des Nebenprodukts (z. B. durch Vakuum oder azeotrope Lösungsmittel), um den Vernetzungsgrad zu erhöhen.

Kondensationsvernetzung ist ein zentrales Prinzip bei Harzen sowie in keramischen und hybriden Materialien, wo eine gute mechanische Festigkeit, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit gefragt ist.