Monomeradditionen

Monomeradditionen bezeichnen Polymerisationsprozesse, bei denen Monomere nacheinander an ein aktives Zentrum einer wachsenden Polymerchain addiert werden. Im Verlauf der Reaktion wächst die Kette durch wiederholte Addition eines Monomers, ohne dass typischerweise Nebenprodukte abgegeben werden. Diese Form der Polymerisation wird oft auch als Kettenwachstums- bzw. Monomer-additions-Polymerisation bezeichnet und steht im Gegensatz zu Kondensationspolymerisation, bei der bei jeder Reaktionsstufe Nebensubstanzen freigesetzt werden.

Typische Mechanismen der Monomeradditionen sind freie Radikalpolymerisation, anionische und kationische Polymerisation sowie koordinations- bzw. metallocenbasierte Polymerisation. Beispiele sind die Polymerisation von Ethylen, Styrol oder Acrylaten durch radikale Kettenpolymerisation, die Anionenpolymerisation von Butadien oder die Kationenpolymerisation von Isobuten. Koordinationspolymerisationen mithilfe von Ziegler-Natta-Katalysatoren oder Metallocen-Verbindungen ermöglichen oft eine bessere Kontrolle über Struktur und Molekulargewicht.

Wichtige Kennzeichen sind die Kinetik und die Kontrolle über das Kettenende. In vielen Monomeradditionsprozessen hängt die Geschwindigkeit der Polymerisation von der Monomerenkonzentration ab, während das aktive Zentrum die wachsende Kette fortlaufend mit Monomer belädt. Bei sogenannten „living“ oder kontrollierten Polymerisationssystemen sind Termination und Kettentransfer stark reduziert, was eine präzise Steuerung des Molekulargewichts und die Herstellung von Blockcopolymeren ermöglicht.

Anwendungen reichen von Polyethylen, Polypropylen und Polystyren bis hin zu spezialisierten Polymeren für Elektronik, Beschichtungen und Klebstoffe. Abgrenzungen erfolgen zu Ringöffnungspolymerisationen oder Kondensationsreaktionen, die andere Reaktionsprodukte und Eigenschaften aufweisen.