Stoffe, Schulbuch

1 Kapitelname 7 Die Umwandlung von Stoffen durch den Menschen 88 Abb. 88.1: Die Bildung eines Polyesters aus einer Dicarbonsäure und einem Dialkohol. 7.3 Polyester und Nylon ® entstehen durch Polykondensation Wir haben bei den Estern und den Amiden die Kondensation kennen gelernt. Durch Wasserabspaltung treten dabei zwei Mole- küle zu einem zusammen. Verwendet man nun Moleküle, die an zwei Stellen zur Kon- densation befähigt sind, so kann man Makro- moleküle herstellen. Man nennt die Reaktion dann Polykondensation . Der am meisten hergestellte Polyester ist PET (Poly- ethylenterephthalat). Er entsteht aus der Dicarbonsäure Terephthalsäure und Glycol. Durch Polykondensation entstehen lange kettenförmige Makromoleküle. PET ist ein Plastomer. Es wird zu Textilfasern und Getränkever- packungen verarbeitet. Der Kunststoff ist so fest, dass auch dünnwandige Flaschen mit 2 Litern Inhalt ohne zu platzen einen Sturz aus mehreren Metern Höhe aus- halten. PET-Flaschen sind leichter als Glasflaschen, man spart daher Energie beim Transport. Inzwischen gibt es auch schon Wiederverwertungsmethoden für PET- Einwegflaschen und Mehrwegsysteme, bei denen die Kunststoffflaschen wie Glasflaschen gereinigt und wie- derbefüllt werden. Polyesterharze gehören zu den Duromeren . Man tränkt Glasfasermatten mit diesem Polyesterharz. Die Glasfa- sern geben dem gehärteten Kunststoff große Festig- keit. Mit diesem GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) werden Boote, Autokarosserien und die Wasserrutschen in den Schwimmbädern hergestellt. Man stellt aus einer Dicarbonsäure mit Doppelbindungen, der Maleinsäure (Butendisäure), und dem Glycol zuerst durch Polykondensation einen kettenförmigen Polyester her. Diesen löst man in Styren auf. Der Verbraucher setzt dann einen Härter zu, der eine Polymerisation auslöst (VS 88.1). Das Styren polymerisiert zusammen mit den Doppelbindungen der Polyesterkette und vernetzt diese. Das erste Polyamid war Nylon®. Die Hauptverwendung von Nylon ist die Textilfaserherstellung. Nylonfasern sind ähnlich reißfest und leicht wie Seidenfäden. Da damit erstmals billig Strümpfe hergestellt werden konnten, die ähnlich den für die meisten Frauen unerschwinglichen Seidenstrümpfen waren, ist der Name Nylon so bekannt geworden. Nylonsackerl sind aber nicht aus dem relativ teuren Nylon, sondern aus dem billigen PE, man sollte daher besser Plastiksackerl sagen ( Plastik ist ein allge- meiner Begriff für Plastomere). Weiters verwendet man Nylon für reißfeste Seile, Angelschnüre, Saiten von Instru- menten und Tennisschlägern, aber auch für Heizöltanks. Nylon® wird aus Adipinsäure (Hexandisäure) und Hexan- 1,6-diamin hergestellt. Die Polykondensation zum Makro- molekül erfolgt ähnlich wie bei den Polyestern. Da beide Ausgangsstoffe sechs Kohlenstoffatome haben, wird Nylon auch als Nylon-6,6 oder Polyamid-6,6 (PA-6,6) bezeichnet. Heute kennt man eine Reihe ähnlich aufge- bauter Polyamide. Abb. 88.2: Formeln von Terephthalsäure, Glycol und PET Fülle eine Proberöhre zur Hälfte mit vorbeschleunigtem Polyesterharz und gib einige Tropfen Härter zu. Rühre mit einem Holzstäbchen gut um und lass die Mischung bis zum Ende der Stunde stehen. Durch Zerschlagen des Glases der Proberöhre erhältst du einen durchsichtigen Kunststoffstab, in dem das Holzstäbchen eingegossen ist. Versuch 88.1 Herstellung eines Harzes C C H C H C H C H C C C O OH HO O HO H 2 C C H 2 OH O O O O O O O O O O O O O O O O Terephthalsäure Glycol Ausschnitt aus einer PET-Molekülkette Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv