Big Bang HTL 3, Schulbuch

Organische Technologie und Ökologie (III. Jg., 6. Sem.) 131 Kunststoffe 13 Das 21. Jahrhundert gilt als das Zeitalter der Kunststoffe. In dieser unserer Zeit, so scheint es, sind wir vom Baby bis zum Greis von „Plastik“ abhängig. Die Kunststoffe stecken in der Babywindel genauso wie im Spielzeug, im Auto und in unserer Kleidung. Verpackungen und auch medizinische Gerätschaften enthalten Kunststoffe. Sie haben unser Leben bereichert und sind kaum mehr aus unserem Alltag wegzudenken – aber sie schaffen auch Probleme: nämlich dann, wenn sie nicht mehr gebraucht werden. 13.1 Was sind Kunststoffe? Aufbau und Bedeutung von Kunststoffen In diesem Kapitel wird eine kleine Geschichte der Kunst- stoffe erzählt. Wir erfahren, warum sie auch Polymere heißen und warum sie so beliebt sind. Der Mensch nutzt seit jeher viele Arten von Werkstoffen. Die ersten Werkstoffe waren natürlichen Ursprungs, wie Holz, Leder usw. Mit der Zeit begann man, Naturstoffe ge- zielt zu verändern, um neue Stoffe herzustellen. Der amerikanische Erfinder C HARLES G OODYEAR entdeckte 1839, dass sich Kautschuk beim Erhitzen und durch Reaktion mit Schwefel umwandelt. Er erfand damit das erste halb- synthetische Polymer, nämlich Gummi. Echte Kunststoffe sind vollsynthetische Polymere. Vollsynthetisch bedeutet, dass sie in der Natur nicht vorkommen, sondern vom Menschen hergestellt werden. ( F1 ) Polymere sind Riesenmoleküle , die durch aneinan- derhängen von vielen kleinen Einheiten (den Monomeren ) entstehen. Ein Monomer ist also der Einzelteil zu einem Polymer. Ein Polymer ist eine Kette von Monomeren. Was ist „künstlich“ an einem Kunststoff? Wann wurden die ersten echten Kunststoffe her- gestellt? Warum sind Kunststoffe als Werkstoff so beliebt? Denke darüber nach, woraus folgende Stoffe früher hergestellt wurden und finde einen Grund, warum man sie heute aus Kunststoff herstellt: Lineal, Schuhsohle, Kübel, Schultasche, Flasche, Einkaufskorb, Gießkanne, Schier F1 F2 F3 Abb. 13.1: Monomere und Polymer Bahnbrechende Forschun- gen führte der deutsche Chemiker H ERMANN S TAUDIN - GER durch. Er erfand auch den Begriff Makromolekül für Moleküle mit mehr als 1000 Atomen. Ihn könnte man als Vater der Polymer- chemie bezeichnen. Für seine Forschungsarbeiten zum Thema Kunststoffe erhielt er 1953 den Chemie- Nobelpreis. Vollsynthetische Kunststoffe werden aus den jeweiligen Monomeren durch verschiedene chemische Verknüpfungs- reaktionen hergestellt. Aus dem Monomer Ethen stellt man das Polymer Polyethen her, aus dem Monomer Propen das Polymer Polypropen usw. Die Vorteile von Kunststoffen als Werkstoffe sind vielfältig: Sie sind – leicht verarbeitbar (gut färbbar, gut formbar …) – billig – beständig gegen Wasser und viele Chemikalien, insbeson- dere Säuren und Laugen, auch beständig gegen Witte- rungseinflüsse und Zersetzung durch Mikroorganismen → kann sich nach Ende der Gebrauchszeit zum Nachteil entwickeln – leicht, weisen also eine geringe Dichte auf – grundsätzlich ungiftig – wenig leitfähig für Strom und Wärme (Isoliermaterial!) Außerdem sind diese Eigenschaften zumindest zum Teil über die Produktion steuerbar. Härte, Erweichungstempera- tur, Dichte, Elastizität lassen sich beim Herstellungsprozess „einstellen“. Das bedeutet, man kann sich für jede Art des Gebrauchs seinen passenden Kunststoff herstellen. Daher nennt man Kunststoffe auch „Werkstoffe nach Maß“. ( F3 ) A BB . 13.2: H ERMANN S TAUDINGER , „Vater“ der Kunststoffchemie Aufbau und Bedeutung von Kunststoffen Stelle die Vorteile von Kunststoffen gegenüber anderen Werkstoffen dar. Recherchiere z. B. im Internet auch Nachteile von Kunststoffen. L 13.1 F4 A1 C1 CS UD Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv