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<title>Popcorn-Polymerisation</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Popcorn-Polymerisation</span></h1>
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<p>Die <b>Popcorn-Polymerisation</b> (auch <b>proliferierende Polymerisation</b>) ist eine <a href="Radikalische_Polymerisation" class="mw-redirect" title="Radikalische Polymerisation">radikalisch verlaufende Polymerisation</a>, bei der aus <a href="Monomer" title="Monomer">Monomeren</a> schaumige, krustige Polymerisatkörner mit unregelmäßiger Oberfläche entstehen. Deren <a href="Popcorn" title="Popcorn">Popcorn</a>-artiges Aussehen ist namensgebend für diese Art der Reaktion. Charakteristisch für Popcorn-Polymere ist ihre Unlöslichkeit in gängigen Lösungsmitteln sowie eine beschränkte Quellfähigkeit.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Reaktionsverlauf">Reaktionsverlauf</h2></div>
<p>Popcorn-Polymere entstehen durch Wachstum von Polymerketten aus einem „Popcorn-Keim“ („Popcorn-Kern“, „Popcorn-Zentrum“) heraus. Die Polymerisation beruht auf einem radikalischen Mechanismus, benötigt jedoch oftmals keinen Radikale liefernden <a href="Initiator_(Chemie)" title="Initiator (Chemie)">Initiator</a>. Die Radikale können sich auch durch Aufbrechen von Polymerketten unter der kombinierten Einwirkung von Polymerisation und Quellung entwickeln, wodurch eine große Anzahl von reaktiven Stellen gebildet wird. Infolgedessen werden an verschiedenen Stellen der Polymerketten an festen Positionen wachsende Ketten initiiert, die unabhängig voneinander weitere wachsende Zentren bilden, die nicht miteinander reagieren können. Die neu gebildeten Ketten verschlaufen sich mit den bereits gebildeten.<sup id="cite_ref-brittain1996_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-brittain1996-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-ranby2012_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-ranby2012-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Bildung der ersten Keime benötigt eine längere Induktionsperiode, danach verläuft die Polymerisation rasch.<sup id="cite_ref-brittain1996_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-brittain1996-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-strohmeier1964_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-strohmeier1964-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-alger1997_4-0" class="reference"><a href="#cite_note-alger1997-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-immergut1953_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-immergut1953-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Als Monomere für eine Popcorn-Polymerisation werden in der Literatur beispielsweise <a href="Styrol" title="Styrol">Styrol</a>/<a href="Divinylbenzol" class="mw-redirect" title="Divinylbenzol">Divinylbenzol</a>, <a href="Acryls%C3%A4uremethylester" title="Acrylsäuremethylester">Acrylsäuremethylester</a>, <a href="Butadien" class="mw-redirect" title="Butadien">Butadien</a>/Styrol und <a href="Vinylpyrrolidon" title="Vinylpyrrolidon"><i>N</i>-Vinyl-2-pyrrolidon</a> angeführt.<sup id="cite_ref-mandal2013_6-0" class="reference"><a href="#cite_note-mandal2013-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-houebenweyl1961_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-houebenweyl1961-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Zur Bildung von Popcorn-Keimen gibt es verschiedene Überlegungen:<sup id="cite_ref-immergut1953_5-1" class="reference"><a href="#cite_note-immergut1953-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<ul><li>Eine als Popcorn-Keim fungierende Substanz müsse im Monomeren unlöslich, jedoch quellbar sein und eine genügende Anzahl an Gruppen aufweisen, die nach Aktivierung Radikale bilde können.</li>
<li>Popcorn-Bildung sei möglich, sobald die Kettenlänge der Moleküle groß genug sei, um sich ineinander zu verschlingen und ein „Gerüst“ auszubilden, das als Popcorn-Keim wirken könne.</li>
<li>Einige chemische Vernetzungsstellen (crosslinks) seien notwendig, einen Popcorn-Keim entstehen zu lassen.</li></ul>
<p>Die charakteristische Form der Polymerkörner entstehe dadurch, dass die Polymerisation durch die Verschlaufung der Polymerketten räumlich gehindert verlaufe, wodurch es im Kettengerüst zu Spannungen komme, die in Deformationen der Partikelform resultiere.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften_von_Popcorn-Polymeren">Eigenschaften von Popcorn-Polymeren</h2></div>
<p>Popcorn-Polymere sind in den gängigen Lösungsmitteln nahezu unlöslich. Aufgrund des Syntheseprozesses ist die Vernetzungsdichte hoch, weswegen eine relativ niedrige Quellfähigkeit resultiert.
</p><p>Popcorn-Polymere können unerwünscht als Nebenprodukte bei Syntheseprozessen entstehen oder bei unsachgemäßer Lagerung von Monomersubstanzen.<sup id="cite_ref-houebenweyl1961_7-1" class="reference"><a href="#cite_note-houebenweyl1961-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-mandal2013_6-1" class="reference"><a href="#cite_note-mandal2013-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Eine gezielt durch Popcorn-Polymerisation hergestellte Verbindung ist <a href="Polyvinylpolypyrrolidon" title="Polyvinylpolypyrrolidon">Polyvinylpolypyrrolidon</a> (Crospovidon).
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-brittain1996-1"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-brittain1996_1-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-brittain1996_1-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">
Harry G. Brittain: <i>Analytical Profiles of Drug Substances and Excipients</i>, Academic Press, 1996. S. 92
<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=DSSgsvYtLQsC&pg=PA92#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche.</span>
</li>
<li id="cite_note-ranby2012-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-ranby2012_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">
Bengt Ranby, Jan F. Rabek: <i>ESR Spectroscopy in Polymer Research </i>, Springer Science & Business Media, 2012. S. 115
<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=i1rsCAAAQBAJ&pg=PA115#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche.</span>
</li>
<li id="cite_note-strohmeier1964-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-strohmeier1964_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">
W. Strohmeyer, P. Hartmann: <i>Gezielte „Popcorn“ Polymerisation von Acrylsäurethylester mit Metallcarbonylderivaten.</i> In: Z. Naturforsch. 19b (1964), S. 655
(<a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.degruyter.com/downloadpdf/j/znb.1964.19.issue-7/znb-1964-0723/znb-1964-0723.pdf">PDF</a>).</span>
</li>
<li id="cite_note-alger1997-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-alger1997_4-0">↑</a></span> <span class="reference-text">
M. Alger: <i>Polymer Science Dictionary</i>, Springer Science & Business Media (1997), S. 467
<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=OSAaRwBXGuEC&pg=PA467#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche.</span>
</li>
<li id="cite_note-immergut1953-5"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-immergut1953_5-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-immergut1953_5-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">
E.H. Immergut: <i>Popcorn Polymerization</i>. In: Macromolecular Chemistry and Physics, Band 10, Ausgabe 1 (1953), S. 93–106 <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1002/macp.1953.020100108">10.1002/macp.1953.020100108</a></span>.</span>
</li>
<li id="cite_note-mandal2013-6"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-mandal2013_6-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-mandal2013_6-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">
Broja M. Mandal: <i>Fundamentals of Polymerization</i>, World Scientific, 2013. S. 144 (<a rel="nofollow" class="external text" href="https://pdfslide.net/documents/fundamentals-of-polymerization-2013.html">online einsehbar</a>)</span>
</li>
<li id="cite_note-houebenweyl1961-7"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-houebenweyl1961_7-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-houebenweyl1961_7-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">
E. Müller (Hrsg.): <i>Methoden der Organischen Chemie (Houben-Weyl)</i>, Band 14/1, 4. Auflage (Georg Thieme Verlag, 1961), S. 98
<a rel="nofollow" class="external text" href="https://books.google.de/books?id=WlSGAwAAQBAJ&pg=PA98#v=onepage">eingeschränkte Vorschau</a> in der Google-Buchsuche.</span>
</li>
</ol></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
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