Monomere sind niedrigmolekulare, meist organische Verbindungen, die durch chemische Reaktionen – typischerweise Polymerisation – zu Makromolekülen (Polymeren) verknüpft werden. In der Werkstofftechnik bestimmen Struktur und Reaktivität der eingesetzten Monomere maßgeblich die mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften des resultierenden Werkstoffs.
Strukturell besitzen klassische polymerisationsfähige Monomere funktionelle Gruppen mit Mehrfachbindungen (z. B. Vinyl-, Dienen-Systeme) oder ringöffnungsfähige Strukturen (z. B. Lactone, Epoxide). Art und Funktionalität (mono-, di-, multifunktionell) steuern Kettenlänge, Verzweigungsgrad und Vernetzungsdichte des Polymers und damit Glasübergangstemperatur, Elastizität, Kriechverhalten und chemische Beständigkeit.
Aus werkstoffwissenschaftlicher Sicht lassen sich Monomere u. a. in thermoplastische, duroplastische und elastomerbildende Systeme einteilen. Die Auswahl eines Monomers erfolgt nach Kriterien wie Polymerisationskinetik, Verarbeitungsfenster, Kompatibilität mit Copolymerisationspartnern sowie nach Anforderungen an Recyclingfähigkeit und Toxikologie.
Biobasierte Monomere, insbesondere pflanzenölbasierte Monomere, gewinnen an Bedeutung, da sie aus nachwachsenden Rohstoffen stammen und teilweise verbesserte ökologische Bilanzen bieten. Dabei werden Fettsäuren, Glyceride oder Zuckerderivate chemisch modifiziert (z. B. Epoxidierung, Acrylierung), um polymerisationsfähige funktionelle Gruppen einzuführen. Die Herausforderung liegt in der Reproduzierbarkeit der Rohstoffqualität, in der Kontrolle der Mikrostruktur der resultierenden Polymere sowie in der Erreichung von Leistungsniveaus, die mit petrochemisch basierten Monomeren konkurrieren.
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