Vernetzer (Crosslinker) sind niedermolekulare oder oligomere Verbindungen, die kovalente oder gelegentlich ionische bzw. koordinative Brücken zwischen Polymerketten ausbilden und dadurch ein dreidimensionales Netzwerk erzeugen. Die resultierende Vernetzungsdichte bestimmt zentrale makroskopische Eigenschaften wie Elastizitätsmodul, Glasübergangstemperatur, Löslichkeitsverhalten, Kriechneigung und thermische sowie chemische Beständigkeit.
Auf molekularer Ebene tragen Crosslinker mindestens zwei funktionelle Gruppen, die mit reaktiven Zentren der Polymerketten reagieren (z. B. Epoxide, Isocyanate, Peroxide, Multifunktionsacrylate). Die Kettenlänge des Vernetzers und seine Funktionalität (Anzahl reaktiver Gruppen) steuern den mittleren Abstand zwischen Vernetzungspunkten und damit das Netzwerksegmentgewicht. Kurzkettige, hochfunktionelle Vernetzer erzeugen dichte, spröde Netzwerke; langkettige Vernetzer führen zu weicheren, elastischeren Strukturen mit höherer Dehnbarkeit.
In thermoplastischen Elastomeren, Duroplasten, Hydrogelen und vulkanisiertem Kautschuk fungieren Crosslinker als Vernetzungsagenten, die entweder während der Polymerisation (in-situ-Vernetzung, z. B. Copolymerisation mit Di- oder Triacrylaten) oder nachträglich (z. B. Schwefelbrücken in Elastomeren, Peroxidvernetzung von Polyethylen) eingesetzt werden. Die Wahl des Crosslinkers beeinflusst zudem Reaktionskinetik, Verarbeitungsfenster, Schrumpfung und innere Spannungen.
Für die gezielte Einstellung von Eigenschaftsprofilen ist daher eine präzise Kontrolle von Chemie, Konzentration und Kettenarchitektur des Vernetzers erforderlich. Moderne Entwicklungen umfassen dynamisch kovalente oder reversible Crosslinker, die selbstheilende, rezyklierbare oder stimuli-responsive Netzwerke ermöglichen.
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