Monomerblöcke

Monomerblöcke bezeichnet man in der Polymerchemie als Segmente einer Polymerlinie, die aus wiederholenden Einheiten desselben Monomers bestehen. Sie bilden die Bausteine architektonisch geordneter Polymere, insbesondere Blockcopolymere, können aber auch in Homopolymeren auftreten. In einem Blockcopolymer setzt sich die Kette aus aufeinanderfolgenden Monomerblöcken unterschiedlicher Art zusammen (zum Beispiel A_nB_m), während ein Homopolymer aus nur einem Monomerblock besteht.

Die Länge der Monomerblöcke (Anzahl der Wiederholungen) und das Verhältnis der Blöcke bestimmen Eigenschaften wie Wärmeverhalten, Löslichkeit, mechanische Eigenschaften und Morphologie. In Blockcopolymeren führt die Unverträglichkeit der Blöcke oft zu Mikrophasentrennung und charakteristischen Nanostrukturen wie Kugeln, Zylindern oder Lamellen, was sie für Anwendungen in Membranen, Beschichtungen und Materialien relevant macht.

Herstellung: Monomerblöcke entstehen durch kontrollierte Polymerisationsmethoden, die eine präzise Steuerung der Reaktionskinetik ermöglichen. Zu den gängigen Techniken gehören living/controlled radical polymerization (RAFT, ATRP) sowie anorganische und anionische Polymerisation. Durch sequentielle Zugabe verschiedener Monomere in definierten Schritten lassen sich nacheinander Blöcke erzeugen; die Gesamtlänge der Kette wird durch die Reaktionsbedingungen festgelegt.

Anwendungen: Aufgrund der charakteristischen Blöckeigenschaften finden Monomerblöcke Anwendung in Thermoplastischen Elastomeren, Beschichtungen, Membranen, Drug-Delivery-Systemen und in der Lithografie.

Beispiele: Polystyrol-b-Poly(ethylenoxid) PS-b-PEO ist ein bekanntes Blockcopolymer aus einem harten und einem weichen Block; weitere Beispiele umfassen PS-b-PMMA und PB-b-PI.