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Radikalische Polymerisation am Beispiel von Polymethacrylsäuremethylester (Acrylglas)

Geräte/Chemikalien

Reagenzglashalter, Dreifuß, Becherglas, Bunsenbrenner, Pipette, Digitalhermometer, Reagenzglas, Glimmspan, Methacrylsäuremethylester (MMA), Dibenzoylperoxid (rosa Paste)

Versuchsaufbau:

Hier fehlt noch ein Bild!!!

Versuchsdurchführung:

Zu Beginn haben wir das Wasserbad auf ca.80°C eingestellt. Die Chemikalien werden in das Reagenzglas gegeben (Methacrylsäuremethylester 5ml und Dibenzoylperoxid 0,5ml) anschließend werden sie umgerührt. Das Reagenzglas mit dem Stoffgemisch wird für ca. 5-10 Minuten in das Wasserbad gestellt. Ab und zu wird mit dem Digitalhermometer die Temperatur des Wasserbades gemessen. Sie soll nicht über 90°C steigen.


Das Reagenzglas wird mit dem Stoffgemisch im Wasserbad erwärmt.
Foto von Michaela


Gelegentlich wird mit dem Thermometer die Temperatur gemessen.
Foto von Michaela


Versuchsbeobachtungen:

Zu Beginn waren Methacrylsäuremethylester farblos und dünnflüssig und Dibenzoylperoxid ein dickflüssiger, rosafarbener Stoff.
Nach dem Verrühren löst sich das Dibenzoylperoxid und es entsteht eine rosafarbene Lösung.
Beim Erhitzen steigen kleine Bläschen auf (nach ca. 5 Minuten). Das Stoffgemisch wird langsam dickflüssig und dann fest. Es ist ein rosafarbener Feststoff entstanden.


Das Reagenzglas mit dem erstarrten Stoffgemisch.
Foto von Michaela


Versuchserklärung:

Wegen der Änderung der Eigenschaften erkennt man, das eine chemische Reaktion statt gefunden hat. Die rosa Farbe des Kunststoffes ist durch die rote Paste des Dibenzoylperoxids gegeben. Bei Verwendung von weißen Dibenzoylperoxid entsteht farbloses Acrylglas.

Reaktionsgleichungen:

1. Bildung der Radikale für den Raktionsstart
Bei einer Temperatur von ca. 80°C zerfällt das Molekül in 2 Radikale.
Def.: Ein Radikal ist ein Atom oder Molekül mit einem ungepaarten Elektron.


Zerlegung von Dibenzoylperoxid


2. Startreaktion



Das Radikal greift an der Doppelbindung an. Es entsteht wieder ein Radikal.


3. Kettenreaktion


Das neu gebildete Radikal greift bei einem weiteren Methacrylsäuremythylester-Molekül
an der Doppelbindung an. Es entsteht wieder ein neues Radikal.


4. Abbruchreaktion
Beispiel:


Treffen zwei Molekülradikale aufeinander so verbinden sie sich und die Reaktion ist beendet.


Weil die Polymerisation durch Radikale erfolgt, nennt man diese radikalische Polymerisation.

Verwendung von Acrylglas/Plexyglas

Hier fehlen noch Verwendungsmöglichkeiten!!!

Fotos und Text von Michaela, mit kleinen Ergänzungen durch Herrn Ecker 2.3.17



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