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Grundlagen der kontrollierten radikalischen Polymerisation
Die Kriterien für eine effektive kontrollierte radikalische Polymerisation sind:
Die schnelle Kombination zwischen dem Kettenradikal und dem Radikalfänger sowie
eine höhere Geschwindigkeit der Dissoziation der schlafenden Polymere als die des
Kettenwachstums.
Ein geringer Anteil an Abbruchreaktionen während der Polymerisation.
Charakteristisch für diese Reaktion ist:
Die lineare Entwicklung des Molekulargewichts mit dem fortschreitenden Umsatz.
Ein hoher Grad von Endfunktionalisierung des Polymers mit reversibel
abspaltbaren Gruppen.
Eine mögliche effektive Blockcopolymerisation.
Für eine enge Molekulargewichtsverteilung der Polymere, die mittels der kontrollierten
radikalischen Polymerisation hergestellt werden, ist ein schneller und gleichzeitiger
Kettenstart erforderlich. Die Erfüllung dieser Voraussetzung ist eng mit den folgenden
Punkten verknüpft:
I.1.1 Initiierungsreaktion
Eine zeitlich beschränkte und gleichzeitige Initiierung führt zu einer konstanten Anzahl an
gleich schnell wachsenden Ketten. Wird durch den Initiatorzerfall eine zu hohe Konzentration
an Radikalen erzeugt, dann reagieren diese in einer Terminierungsreaktion und setzen somit
die Initiatoreffizienz herab. Es ist also wichtig, die reaktionsspezifische Menge an Radikalen
zu einem bestimmten Zeitpunkt bereit zustellen, um eine möglichste enge
Molekulargewichtsverteilung zu erzielen.
I.1.2 Gleichgewichtsaustausch
Der schnelle dynamische Austausch zwischen aktiver und schlafender Spezies ist nicht nur
für eine enge Molekulargewichtsverteilung notwendig, sondern auch für die Kontrolle der
Polymerisation. Dieser Austausch ist von der Reaktivität des Gegenradikals abhängig.
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