Je nach chemischer Struktur der Polymerketten oder Chemikalien in das Polymer eingebracht, Zwischen den Polymerketten können sich Vernetzungen bilden. Dieses Phänomen wird als bezeichnet Vernetzen des Polymers. Vernetzungen beeinflussen die physikalischen Eigenschaften eines Polymers stark, weil sie sein Molekulargewicht erhöhen und die Bewegungen der Polymerketten gegeneinander begrenzen. Die Bildung nur einer geringen Anzahl von Quervernetzungen verringert die Löslichkeit des Polymers erheblich. Das Polymer behält jedoch die Fähigkeit, das Lösungsmittel zu absorbieren, der den unvernetzten Teil des Materials noch auflöst. Folglich löst das Lösungsmittel das Polymer nicht vollständig auf, und erst durch das Aufsaugen des Lösungsmittels quillt das Material auf.
Ein Beispiel für die Vernetzung eines Polymers ist die Transformation, die beim Aushärten von duroplastischen Polymeren auftritt. Diese Polymere werden im Allgemeinen als Halbfeststoffe hergestellt, die sich durch Erhitzen im Werkzeug in hochvernetzte Produkte verwandeln, hart, unschmelzbar, mit einem dreidimensionalen räumlichen Netzwerk von Bindungen, die die Polymerketten miteinander verbinden (Zeichnung).
Zeichnung. Der Prozess der Umwandlung eines unvernetzten Polymers in ein hochvernetztes Polymer: 1 - Polymer nicht vernetzt, 2 - hochvernetztes Polymer (dicke Linien zeigen Querverbindungen an).
Eine Vernetzung des Polymers findet auch während der Aushärtung von chemohärtenden Polymeren statt.
Ein weiterer wichtiger Prozess, wo eine Vernetzung des Polymers stattfindet, Es gibt Vulkanisation. Der von Goodyear entdeckte Vulkanisationsprozess besteht darin, den Gummi auf ca. 5% Zugabe von Schwefel, Als Ergebnis werden die Polymerketten durch quer verlaufende Schwefelbrücken miteinander verbunden. Die Gummivulkanisation erhöht die Abriebfestigkeit erheblich. Diese Eigenschaft kann durch die Zugabe von Zinkoxid und Ruß weiter verbessert werden. Vulkanisierter Kautschuk ist kein Thermoplast mehr, weil lange Ketten, die durch Querverbindungen verbunden sind, eine kontinuierliche Struktur bilden, der durch fortgeschrittene Vulkanisation zu einem dreidimensionalen Riesenpartikel wird.
Die Vulkanisation von Gummi erzeugt ein Produkt namens Gummi. Wenn viel mehr Schwefel verwendet wird (Oben 30% die Zusammensetzung der Gummimischung) ein Material namens Ebonit wird erhalten, d.h. Hartgummi. Ausgangsstoffe für die Gummiherstellung sind ebenfalls chemische Verbindungen mit naturkautschukähnlichen Eigenschaften, durch chemische Synthese gewonnen, sogenannte synthetische Kautschuke.
Die Herstellung von Polymeren führt zu Produkten mit heterogenem Molekulargewicht, da nicht alle Moleküle im gleichen Maße polymerisieren. Um kommerzielle Produkte mit den gleichen Eigenschaften zu erhalten, sind daher streng kontrollierte Reaktionsbedingungen erforderlich. Die Herstellung des hochmolekularen Polymers erfordert den Einsatz reinster Rohstoffe, und darüber hinaus läuft die Reaktion mit sehr hoher Ausbeute ab, weil die Reinigung des Endprodukts schwierig oder sogar unmöglich ist.
Das Polymerisationsverfahren kann nach verschiedenen Verfahren durchgeführt werden. Dazu gehören unter anderem. Blockpolymerisation (In Masse), in Lösung (Lösungsmittel), Emulsion, Korn (Korn):
• Die Blockpolymerisation erfordert die Verwendung von unverdünntem Monomer selbst, das sich allmählich in seiner gesamten Masse in ein Polymer umwandelt;
• Lösungspolymerisation erfordert die Auflösung des Monomers in der Flüssigkeit, das auch ein Lösungsmittel für das Polymer ist;
• Die Emulsionspolymerisation findet in wässriger Umgebung statt, in denen es mittels Emulgatoren dispergiert ist (verteilt) sehr feine Tröpfchen Monomer; die Polymerisation erzeugt eine feinkörnige wässrige Dispersion des Polymers; Emulsionspolymerisate haben ein sehr feines Korn (Durchmesser unten 0,04 mm);
• Suspensionspolymerisation, das heißt, Perle, es findet auch in der aquatischen Umwelt statt, das Monomer wird nur mechanisch im Wasser dispergiert; das reine Polymer liegt als Ergebnis der Polymerisation in Form eines relativ groben Pulvers vor (Durchmesser ca. 0,15 mm) oder Perlen.