Makromischung

Makromischung bezeichnet in der Polymerchemie eine Mischung, die überwiegend aus Makromolekülen besteht. Typische Beispiele sind Polymerlösungen, Polymerblends (Zwei-Polymere) oder Mischungen von Polymeren im festen Zustand. Im Unterschied zu kleinmolekularen Mischungen spielen Größe, Entropie und Wechselwirkungen eine zentrale Rolle; die Entropie des Mischens sinkt stark mit wachsendem Polymermaß, sodass Polymere oft inkompatibel bleiben.

Das Mischungsverhalten wird durch thermodynamische Modelle wie die Flory-Huggins-Theorie beschrieben. Der χ-Parameter χ misst die Wechselwirkungen zwischen den Makromolekülen; je größer χ und je höher das Polymerisationsgrad N, desto stärker ist die Unverträglichkeit. Viele Polymerblends zeigen Phasenungleichheiten; bei bestimmten Temperaturen kann eine obere oder untere kritische Lösungstemperatur (UCST/LCST) auftreten, ab der zwei Phasen entstehen. Die resultierende Morphologie hängt von Abkühl- bzw. Aufbaubedingungen ab (Phaseninhalte, Domänengröße).

Beispiele: Polystyren/Polymethylmethacrylat gelten als klassischer immiscibler Blend; Polyethylen/Polypropylen-Blends zeigen ebenfalls oft geringe Mischbarkeit. Die Kompatibilität lässt sich durch den Einsatz von Blockcopolymeren oder chemisch gebundenen Compatibilizatoren verbessern.

Anwendungen: Makromischungen dienen der Anpassung mechanischer Eigenschaften, Temperaturverhalten oder Transparenz in Kunststoffwerkstoffen; sie finden Verwendung in Beschichtungen, Verpackungen und Verbundwerkstoffen.

Methoden: Untersuchungen erfolgen mit Differential Scanning Calorimetry (DSC), Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), Small-Angle Scattering (SAXS/SANS) sowie rheologischen Messungen.