Polymerisationsgrad
Der Polymerisationsgrad gibt die Anzahl der Grundbausteine pro Polymermolekül an.
Allgemein muss er für Anwendungen einige hundert betragen, erreicht bei einigen Kunststoffen aber auch etliche tausend. Der Polymerisationsgrad ist ein Maß für die Länge des Kunststoffmoleküls, sie kann durch die Konzentration des Initiators und die Temperatur beeinflusst werden. Bei höherer Initiatorkonzentration und steigender Temperatur sinkt die Kettenlänge der Polymermoleküle.
Ermittelt wird der Polymerisationsgrad über die molare Masse, da der Quotient aus molarer Masse und Masse des Monomers genau dem Polarisationsgrad entspricht. Der Wert stellt einen probenspezifischen Mittelwert dar, da die molare Masse statistisch verteilt ist.
Ein riesiges Polymer mit 10000 Repetiereinheiten hätte langgestreckt eine Ausdehnung in der Größenordnung von 10-5m (10000nm, 10µm, 0,01mm), die Vernetzung und Verzweigung aufgrund multifunktioneller Monomere sowie eine mögliche Verknäuelung und Verhakung verringern diese Ausdehnung merklich. Mit zunehmendem Umsatz werden die Polymere und Kettenradikale immer unbeweglicher, das Reaktionsgemisch erstarrt langsam und weniger Abbruchreaktionen zweier wachsender Ketten finden statt und zerfallende Initiatoren bilden neue wachsende Ketten. Gleichzeitig sind die übrigen Monomere im Gemisch zunehmend unbeweglich, so dass ein vollständiger Umsatz der Monomere nie erreicht wird.
Polymerisationsgrad 3D-Druck
Wird das Resingemisch belichtet, so geht man von einer belichteten Fläche mit einer typischen Kantenlänge im Bereich um 0,05 mm (50000 nm) aus.
Die Kettenlänge der sich bildenden Polymere ist begrenzt, sie wachsen nicht unendlich bis zum Verbrach aller Monomere an und breiten sich auch bei extremer Polymerisationsrate nur unwesentlich eher im Bereich weniger hundert Nanometer über das belichtete Areal hinaus aus. Für die unerwünschte Ausbreitung ist primär das Streulicht des belichteten Pixels verantwortlich.
