Big Bang HTL 3, Schulbuch

Organische Technologie und Ökologie (III. Jg., 6. Sem.) 133 Kunststoffe 13 13.3 Schmelzen oder zersetzen? Eigenschaften von Kunststoffen In diesem Kapitel geht es um die grundsätzlichen Werk- stoffeigenschaften von Kunststoffen. Wie verhalten sie sich beim Erhitzen, bei mechanischer Krafteinwirkung? Wenn man diese Eigenschaften betrachtet, kann man die Kunst- stoffe in 3 Arten einteilen. Und es geht auch darum, was man aus den 3 Arten dann herstellt. Grundsätzlich unterscheidet man 3 Arten von Kunststoffen: – Plastomere (Thermoplaste) – Elastomere – Duromere (Duroplaste) Plastomere… … sind Kunststoffe, die beim Erhitzen erweichen und zäh- flüssig werden, ohne sich chemisch zu zersetzen. So kann man sie durch Erwärmen in eine gewünschte Form bringen und dann wieder abkühlen. Das ist sehr praktisch bei der Herstellung von Kunststoff-Produkten. Das Polymer wird als Kunststoffgranulat produziert und dann an die Produkt- Hersteller verkauft. Diese können dann das gewünschte Produkt (Flaschen, Folien, Gehäuseteile, … ) formen. Diese Kunststoffe sind auch in ausgewählten Lösungsmit- teln löslich . Das liegt daran, dass sie submikroskopisch aus langen unverzweigten oder nur wenig verzweigten Ketten bestehen. Diese kann man quasi „entwirren“ und von einem Lösungsmittel umfließen lassen. Zu dieser Gruppe gehören die Massenkunststoffe Polyethen, Polypropen, PVC und viele mehr. Viele Alltagsgegenstände wie Flaschen, Folien, Verpackungen, Plastiksackerl und co. werden aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt. Elastomere… … sind Kunststoffe, die bei mechanischer Krafteinwirkung elastisch verformbar sind. Nach dem Ende der Krafteinwir- kung gehen sie wieder in den Ursprungszustand zurück. Beim Erhitzen zersetzen sie sich. Elastomere sind nicht mehr löslich, aber noch quellbar. Sub- mikroskopisch bestehen sie aus Ketten, die zum Teil unter- einander vernetzt sind. Es gibt also einige (wenige) Quer- verbindungen („Knoten“) zwischen den Ketten . Neben den allseits bekannten Gummiringerln und Autorei- fen werden auch Sofas und Matratzen sowie Schutzhand- schuhe zumindest teilweise aus Elastomeren hergestellt. Welche unterschiedlichen physikalischen Eigenschaf- ten müssen ein Autoreifen, eine Plastikfolie und ein Feuerwehrhelm haben, damit sie ihre Funktion gut erfüllen können? L F8 Duromere… … sind Kunststoffe, die hart und spröde sind. Ihr großer Vorteil ist ihre große Temperaturbeständigkeit . Beim Erhit- zen auf noch höhere Temperaturen erweichen sie nicht, sondern zersetzen sich. Bei mechanischer Krafteinwirkung bekommen sie Risse oder Sprünge. Submikroskopisch bestehen sie aus Ketten, die viele Quer- verbindungen mit anderen Ketten haben. So entsteht ein 3-dimensionales Netzwerk, welches die große Härte und Festigkeit bewirkt. Dieses Netzwerk kann auch ein Lösungs- mittel nicht durchdringen, daher sind sie weder löslich noch quellbar. Produkte aus duroplastischen Kunststoffen sind Schutz- helme, Motoren- und Karosserieteile, sowie Gehäuse von elektronischen Bauteilen. Zusammenfassung Nach den physikalischen Eigenschaften unterscheidet man 3 Arten von Kunststoffen: Plastomere (Thermoplaste) lineare Ketten schmelzbar, löslich Elastomere schwach vernetzte Ketten nicht schmelzbar, quellbar, bei Raumtemperatur elastisch Duromere stark vernetzte Ketten hart, temperaturbeständig, nicht schmelzbar (Zersetzung), nicht quellbar, nicht löslich Abb. 13.5: Molekularer Aufbau von a) Plastomeren, b) Elastomeren und c) Duromeren a) Plastomere b) Elastomere c) Duromere Z Aufbau und Bedeutung der Kunststoffe Ordne den folgenden Gegenständen eine Kunst- stoffart zu: Reinigungsschwämmchen, Plastiksackerl, Bremsbelag, Feuerwehrhelm, Autoreifen, Mineral- wasser-Flasche, Pfannengriff, Plastikfolie. L 13.3 F9 B1 Nur z Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv