Karakteristieken van condensatiepolymeren
Condensatiepolymeren vormen zich langzamer dan additiepolymeren, waarbij vaak warmte nodig is, en ze zijn over het algemeen lager in molecuulgewicht. De terminale functionele groepen op een keten blijven actief, zodat groepen kortere ketens zich in de late stadia van de polymerisatie tot langere ketens verbinden. De aanwezigheid van polaire functionele groepen op de ketens versterkt vaak de keten-keten attracties, vooral als deze gepaard gaan met waterstofbinding, en daardoor de kristalliniteit en treksterkte. De volgende voorbeelden van condensatiepolymeren zijn illustratief.
Merk op dat voor commerciële synthese de carboxylzuurcomponenten in feite kunnen worden gebruikt in de vorm van derivaten zoals eenvoudige esters. Ook verlopen de polymerisatiereacties voor Nylon 6 en Spandex niet door eliminatie van water of andere kleine moleculen. Niettemin wordt het polymeer duidelijk gevormd door een stapsgewijs groeiproces. Enkele condensatiepolymeren
Het verschil in Tg en Tm tussen het eerste polyester (volledig alifatisch) en de twee nylon polyamiden (5e & 6e ingangen) toont het effect van waterstofbinding binnen de keten op de kristalliniteit. De vervanging van flexibele alkylideenverbindingen door stijve benzeenringen verstijft ook de polymeerketen, wat leidt tot een verhoogd kristallijn karakter, zoals aangetoond voor polyesters (entries 1, 2 &3) en polyamiden (entries 5, 6, 7 & 8). De hoge Tg- en Tm-waarden voor het amorfe polymeer Lexan zijn in overeenstemming met zijn briljante transparantie en glasachtige stijfheid. Kevlar en Nomex zijn uiterst taaie en resistente materialen, die worden gebruikt in kogelvrije vesten en brandwerende kleding.
Vele polymeren, zowel additie- als condensatiepolymeren, worden gebruikt als vezels De belangrijkste methoden om synthetische polymeren tot vezels te spinnen zijn van smelt of viskeuze oplossingen. Polyesters, polyamiden en polyolefinen worden meestal gesponnen uit smelt, op voorwaarde dat de Tm niet te hoog is. Polyacrylaten ondergaan thermische degradatie en worden daarom gesponnen uit een oplossing in een vluchtig oplosmiddel. Koudtrekken is een belangrijke fysische behandeling die de sterkte en het uiterlijk van deze polymeervezels verbetert. Bij temperaturen boven Tg kan een dikker dan gewenste vezel met geweld tot vele malen zijn lengte worden uitgerekt; daarbij raken de polymeerketens ontward en neigen zij ertoe zich op parallelle wijze te richten. Deze koud-trekprocedure organiseert willekeurig georiënteerde kristallijne domeinen, en lijnt ook amorfe domeinen uit zodat zij kristallijner worden. In deze gevallen wordt de fysisch georiënteerde morfologie gestabiliseerd en behouden in het eindproduct. Dit in tegenstelling tot elastomere polymeren, waarbij de uitgerekte of uitgelijnde morfologie instabiel is ten opzichte van de amorfe willekeurige spoelmorfologie.
Deze koud-trek behandeling kan ook worden gebruikt om polymeerfilms te behandelen (b.v. Mylar & Saran) en vezels.
Stapsgewijze polymerisatie wordt ook gebruikt voor de bereiding van een klasse van kleefstoffen en amorfe vaste stoffen, epoxyharsen genaamd. Hier ontstaat de covalente binding door een SN2-reactie tussen een nucleofiel, gewoonlijk een amine, en een eind-epoxide. In het volgende voorbeeld dient hetzelfde bisfenol A-intermediair dat als monomeer voor Lexan wordt gebruikt, als een bifunctionele steiger waaraan de epoxideringen worden bevestigd. Bisfenol A wordt bereid door de zuur-gekatalyseerde condensatie van aceton met fenol.
