Kunststoffe aus Makromolekülen

1. Einleitung
1.1. Allgemeine Informationen über Makromoleküle
Die Vorstellungen von den Makromolekülen, die Entdeckung ihrer chemischen Baupläne und die
zunehmende Kenntnis physikalischer Eigenschaften der aus ihnen aufgebauten Materialien sind für
Wissenschaft und Technik von großer Bedeutung.
Viele bisher unbekannte Vorgänge in der lebenden Natur können heute erklärt werden. Alles Leben
ist an die makromolekulare Struktur von Stoffen gebunden; überall, wo die Natur mit ihren Produk-
ten Werkstoffeigenschaften erzielen will oder wo sie an ihre Stoffe wichtige biologische Funktionen
knüpft, baut sie vorwiegend makromolekular. Aber auch synthetische Werkstoffe ("Kunststoffe")
können aufgrund dieser Vorstellungen hergestellt, in ihren Eigenschaften erklärt und sogar
vorausgeplant werden. Ihre Anwendung ist überraschend vielseitig. Zur Übersicht wird in Tabelle 1
eine Einteilung der makromolekularen Stoffe nach Hermann Staudinger, dem Wegbereiter der
Makromolekularen Chemie (1881-1965, Nobelpreis 1953), aufgeführt. Auf Naturstoffen basierende
Polymere, wie Cellulose, Stärke, Wolle und Naturkautschuk spielen eine wichtige Rolle.
Synthetische Polymere dagegen haben technisch die bei weitem größte Bedeutung erlangt. Daher
werden im Rahmen dieses Buches auch nur solche makromolekularen Stoffe behandelt, die, auf
synthetischem Wege aufgebaut, als Werkstoffe Verwendung finden. Zum besseren Verständnis
dieser Werkstoffklasse - der sogenannten "Kunststoffe" - werden zunächst mit Hilfe der Physik der
Hochpolymeren Einblicke in den Aufbau der ihnen zugrundeliegenden Makromoleküle gegeben und
erst dann die verschiedenen Herstellungsmöglichkeiten (Synthesen) diskutiert. Die Bedeutung der
Kunststoffe wird durch eine Vielzahl von Anwendungsbeispielen aus dem täglichen Leben
veranschaulicht. Eine Reihe von Versuchen trägt nicht nur zum Verständnis der Theorie bei, sondern
soll auch die kreative Lust zum Experimentieren wecken.
Es ist uns seit Jahrhunderten geläufig, dass aus Erzen Metalle werden, aus Kaolin Porzellan entsteht,
aus Sand Glas, aus tierischen Häuten Leder, aus Bäumen Tischlerholz. Aber dass aus Kohlenteer,
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