Homopolymer vs. Copolymer: Wichtige Unterschiede und Anwendungen erklärt

Das Verständnis der Unterschiede zwischen Homopolymeren und Copolymeren ist für die Auswahl des geeigneten Materials für den Spritzguss von entscheidender Bedeutung. In diesem Artikel werden wir uns eingehend mit den Merkmalen, Eigenschaften und Anwendungen von Homopolymeren und Copolymeren befassen und Einblicke geben, wie diese Polymerklassifizierungen die Materialauswahl und -leistung beeinflussen.

Was ist Homopolymer?

Ein Homopolymer ist ein Polymertyp, dessen Kettenstruktur aus einer einzigen sich wiederholenden Monomereinheit besteht. Mit anderen Worten besteht es aus identischen Monomermolekülen, die kovalent miteinander verbunden sind und eine lange Polymerkette bilden.

• Ein Homopolymer hat eine Art von Monomer: AAAAAA

Welche verschiedenen Arten von Homopolymeren gibt es?

Einige wichtige Beispiele für Homopolymere sind:

• Polyvinylchlorid (PVC) – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten von Vinylchlorid
• Polyethylen (PE) – hergestellt aus sich wiederholenden Ethyleneinheiten
• Polyethylen hoher Dichte (HDPE) – eine Art Polyethylen mit höherer Dichte und Kristallinität
• Polypropylen (PP) – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten von Propylen
• Polycarbonat – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten von Bisphenol A und Phosgen
• Polyester – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten eines Estermonomers
• Nylon 6 – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten von Caprolactam
• Nylon 11 – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten von 11-Aminoundecansäure
• Polytetrafluorethylen (PTFE) – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten von Tetrafluorethylen
• Polystyrol – hergestellt aus sich wiederholenden Styroleinheiten
• Polyacrylnitril – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten von Acrylnitril
• Nylon 6,6 – hergestellt aus sich wiederholenden Einheiten, die durch Kondensation von Hexamethylendiamin und Adipinsäure gebildet werden

Was sind Copolymere?

Ein Copolymer ist ein Polymertyp, der aus mehr als einer Monomerart gewonnen wird. Mit anderen Worten werden Copolymere durch Copolymerisation hergestellt – die Polymerisation von zwei oder mehr verschiedenen Monomerarten zusammen in einer einzigen Polymerkette.

• Ein Copolymer besteht aus zwei oder mehr miteinander verbundenen Monomeren: ABABAB

Welche verschiedenen Arten von Copolymeren gibt es?

Einige wichtige Beispiele für Copolymere sind:

• Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) – ein zufälliges Copolymer aus Styrol- und Butadienmonomeren
• Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) – ein Terpolymer aus Acrylnitril-, Butadien- und Styrolmonomeren
• Ethylen-Vinylacetat (EVA) – ein zufälliges Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat
• Polyethylenvinylacetat (PEVA) – ein Copolymer aus Ethylen und Vinylacetat
• Nitrilkautschuk – ein zufälliges Copolymer aus Acrylnitril und Butadien, das in Einweghandschuhen und Dichtungen verwendet wird
• Styrol-Acrylnitril-Copolymer (SAN) – ein alternierendes Copolymer aus Styrol und Acrylnitril
• Nylon 6,6 – ein alternierendes Copolymer aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure
• Poly(milchsäure-co-glykolsäure) (PLGA) – ein Copolymer aus Milchsäure und Glykolsäure
• Hochschlagfestes Polystyrol (HIPS) – ein Pfropfcopolymer aus Polystyrol und Polybutadien
• Styrol-Isopren-Styrol (SIS) – ein Blockcopolymer 

Was ist der Unterschied zwischen Homopolymer und Copolymer?

Der Hauptunterschied besteht darin, dass das Homopolymer nur einen Monomertyp enthält, der sich in einer einfachen Struktur wiederholt, während das Copolymer zwei oder mehr verschiedene Monomere enthält, was zu komplexeren Strukturen und kombinierten Eigenschaften führt. Die Wahl zwischen ihnen hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab.

Homopolymere weisen im Allgemeinen einen höheren Kristallinitätsgrad auf, was zu besseren mechanischen Kurzzeiteigenschaften führt, darunter Steifheit, Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit und anfängliche Kriechfestigkeit.

Andererseits weisen Copolymere eine bessere Oxidationsbeständigkeit sowie eine verbesserte Langzeitkriech- und Zeitstandfestigkeit auf. 

Copolymere bieten aufgrund ihrer geringeren Kristallinität Vorteile hinsichtlich Dimensionsstabilität, geringerer Reibung und reduziertem Verschleiß.

Obwohl Homopolymere eine geringere Feuchtigkeitsaufnahme haben, sind Copolymere widerstandsfähiger gegen Hydrolyse in heißem Wasser und weisen eine bessere Beständigkeit gegen alkalische Materialien auf. 

Während Homopolymere aufgrund ihrer höheren Kristallinität eine höhere Wärmeformbeständigkeitstemperatur aufweisen, zeichnen sich Copolymere durch höhere Dauergebrauchstemperaturen aus, da sie über eine bessere Langzeitstabilität verfügen. 

Hier ist das Formular zum leichteren Verständnis:

Was sind die Anwendungen von Homopolymeren und Copolymeren?

Wenn Sie die Anwendungen von Homopolymeren und Copolymeren verstehen, können Sie leicht entscheiden, welches Sie in einer bestimmten Situation wählen sollten.