Big Bang HTL 3, Schulbuch

140 Organische Technologie und Ökologie (III. Jg., 6. Sem.) 13.5.3 Polyaddukte Dieses Kapitel gibt Auskunft über Aufbau, Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten der wichtigsten Gruppen der Polyadditionskunststoffe: Polyurethane und Epoxid- harze. Polyurethane PUR (auch PU) PUR entstehen durch Reaktion von Alkoholgruppen mit Iso- cyanatgruppen, verbindende Gruppe ist die Urethangruppe -NH-COO- . Abb. 13.29: Ausschnitt aus der Formel eines Polyurethans Die herausragendste Eigenschaft der Polyurethane ist, dass man durch Wahl der Monomere und der Reaktionsbe- dingungen ihre Eigenschaften sehr gut beeinflussen kann. Dadurch kann man sowohl Plastomere als auch Elastomere oder Duromere herstellen. Nimmt man bifunktionelle Mo- nomere (also Diole und Di-Isocyanate), so entstehen lineare Polymere. Diese sind thermoplastisch. Verwendet man tri- oder mehrfunktionelle Polymere, so entstehen Vernetzun- gen und damit elastische bis duroplastische Kunststoffe. Daher sind die Anwendungsgebiete von Polyurethanen auch so vielfältig. Die Produktionsrate steigt in Europa stetig, weil PUR oft PVC ersetzen kann. Der Hauptanteil des Polyurethans wird zu Schäumen weiter- verarbeitet. Vorteilhaft ist, dass PUR sowohl bei der Produk- tion verschäumt und dann zugeschnitten werden kann (Reinigungsschwämmchen, Polstermöbel, Autositze), als auch am Einsatzort direkt (Bauschaum) hergestellt werden kann. Außerdem kann man den Härtegrad sehr gut variie- ren, was sie Anwendungsmöglichkeiten noch vergrößert. In einem modernen Auto kommen sehr viele verschiedene Polyurethanschäume zum Einsatz. Abb. 13.30: PUR im Auto Aber auch die „kleineren“ Anwendungsgebiete für unge- schäumte Polyurethane sind vielfältig: – für Lacke und Beschichtungen – für Regenbekleidung und Gummistiefel – moderne Fußbälle sind komplett aus PUR – für latexfreie Kondome – für Laufflächen von Skateboardrollen und Rollen von Achterbahnen – für Schuhsohlen (v. a. Sportschuhe) Epoxidharze: Epoxidharze sind Kunstharze, die eine Epoxidgruppe tragen (Oxirangruppe, Oxacyclopropan). Das ist ein Ring aus 2 C und 1 O-Atom. Zum fertigen duroplastischen Kunststoff reagieren immer 2 Komponenten, ein Harz und ein Härter. 75% der Epoxidharze haben Bisphenol A und Epichlorhydrin als Monomere. Bei der Reaktion dieser beiden entstehen klare Flüssigkeiten, Diglycidether. Als Härter werden mehrwertige Amine zugesetzt. Die reak- tiven Epoxidringe reagieren mit den Aminogruppen der Härter zu dreidimensional vernetzten Duroplasten. Abb. 13.31: Bisphenol A + Epichlorhydrin reagieren zu einem Diglycidether V 13.3 L Herstellung von PU-Schaum Geräte und Chemikalien: Desmophen, Desmodur, alter großer Joghurtbecher, Papier als Unterlage, Holzstäbchen zum Umrühren Durchführung: Im Becher ca. 1 cm hoch Desmophen und ca. 2 cm hoch Desmodur zur Reaktion bringen, umrühren. Aufgaben: Anhand welcher Anzeichen kann man erkennen, dass eine chemische Reaktion stattfindet? Entsorgung: Das Produkt kann dem Restmüll zugeführt werden. e Nur zu Prüfzwecke – Eigentum des Verlags öbv