EL-MO II Moleküle, Schulbuch

159 ■ 159.1: Herstellung eines Kunstharzkörpers Füll eine Proberöhre zu etwa 2/3 mit Polyesterharz! Gib nach Vorschrift (ca. 1–2 mL) Härter zu! Misch mit einem spiralig gebogenen Drahtstück gut durch! Lass das Drahtstück in der Kunstharzmasse stecken! In der nächsten Chemiestun- de ist das Polyesterharz ausgehärtet. Die Proberöhre kann vorsichtig zerschlagen und das durchscheinende Polyesterstück am Draht herausgezogen werden. SCHÜlerVerSuCH Polykondensate Bei der Kondensation treten 2 Ausgangsmoleküle unter Abspaltung eines kleinen, meist anorganischen Moleküls (H 2 O, HCl) zusammen. Sollen Makromoleküle entstehen, so benötigt man bifunktionelle Ausgangsstoffe für kettenförmig-plastomere und trifunk- tionelle für räumlich vernetzte duromere Kunststoffe. Polyester Lineare Polyester werden aus Diolen und Dicarbonsäuren hergestellt. Der wichtigste Polyester dieser Art ist Polyethylenterephthalat PET . Er wird aus Glycol und Tereph- thalsäure erzeugt. Die Polykondensation erfolgt entweder durch Wasserabspaltung bei höherer Temperatur aus den genannten Ausgangsstoffen oder, ausgehend von Tereph- thalsäuredimethylester und Glycol, durch Umesterung (Methanolabspaltung; Abb. 159.1). PET ist ein plastomerer Kunststoff, der durch Schmelzverspinnen zu Textilfasern ver- arbeitet werden kann. Handelsnamen sind Trevira®, Terylene® und Diolen®. Diese Fasern werden zu Futterstoffen und zu Mischgeweben mit Wolle oder Baumwolle verarbeitet. Auch billige Strumpfhosen stellt man heute aus PET her.Die Fasern sind hydrophob, da- her rasch trocknend, reißfest und knitterfrei. Einen starken Anstieg hat die Produktion von PET durch die Verwendung als Material für Getränkeflaschen erfahren. Die als „Leichtflaschen“ bekannten sehr dünnwandigen, aber trotzdem festen Getränkeflaschen haben in wenigen Jahren einen großen Anteil am Getränkeverpackungssektor erreicht. PET ist damit zu den meisthergestellten Kunst- stoffen aufgerückt. Dieser Anstieg hat zu einem rapiden Anstieg des Müllvolumens geführt. PET-Flaschen werden in der Müllverwertung aussortiert. In Europa versucht man ein Recycling des Kunststoffes selbst, in den USA wird das gesammelte PET mit Methanol umgeestert (Alkoholyse), die Komponenten Terephthalsäure-dimethylester und Glycol werden gereinigt und zur Produktion von neuem PET wiederverwendet. Eine zweite Gruppe von Polyestern sind die Polyesterharze . Hier wird zur Produktion des Harzes eine ungesättigte Dicarbonsäure wie zB Maleinsäure verwendet. Sie wird mit Glycol verestert, wodurch im ersten Schritt ein linearer Polyester entsteht, der in der Kette ungesättigte Gruppen enthält (Abb. 159.2). Man erzeugt nur so lange Ketten, dass das Produkt in Styren löslich ist und die Viskosität der Lösung im gewünschten Bereich liegt. Diese Lösung wird als Polyesterharz verkauft. Beim Endverbraucher wird zum Polyesterharz ein organisches Peroxid (Härter) zuge- setzt, das als Radikalstarter wirkt. Dadurch tritt eine radikalische Polymerisation ein. Das Lösungsmittel Styren polymerisiert zusammen mit den ungesättigten Stellen der Polyesterkette und ein räumlich vernetzter, duromerer Kunststoff entsteht. Diese Poly- esterharze werden häufig mit Glasfasermatten oder kurzen Glasfasern zu Verbundstof- fen verarbeitet. Sie dienen zum Bau von Leichtkarosserien und Booten. Auch für Aus- besserungsarbeiten beim Auto (Roststellen) sind solche Polyesterharze und Glasfasermatten als fertige Sets erhältlich. Eine spezielle Art von Polyestern sind die Polycarbonate PC . Sie sind formal die Poly- ester der Kohlensäure. Als Ausgangsstoffe zur Herstellung dienen Phosgen, das Dichlo- rid der Kohlensäure, und Bisphenol A [2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)propan] als Diolkompo- nente. Die Polykondensation erfolgt unter HCl-Abspaltung. Polycarbonate sind klar durchsichtig, temperaturbeständig und sterilisierbar. Sie sind Plastomere. Man verwen- det sie zum Bau von Gehäusen für Geräte aller Art, für Sturzhelmvisiere und zunehmend für wiederbefüllbare Getränkeflaschen (Leichtflaschen), da sie kratzfest und hitzeste- rilisierbar sind. Auch CDs sind aus Polycarbonat. Polycarbonat ist sehr stabil und wird daher als Material für Sturzhelme, „Glas“dächer und „Glas“kuppeln verwendet. n + n H 2 C CH 2 HO OH C C O H 2 C CH 2 O C O O C O CH 2 O H 2 C O COOH HOOC n n O H 2 O C C O O O O O C O C O O C C O O O O O C O C O O CH CH 2 C C O O O O O C O C O O C C O O O O O C O C O O CH CH 2 Abb. 159.2: Vernetzung eines linearen Polyesters Abb. 159.1: Kondensation von Terephthalsäure mit Glycol zu Polyethylenterephthalat (PET) 10.2 vOllsYnthetIsche KunststOffe Nur zu Prüfz ecken – Eigentum des Verlags öbv