EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

Heizung Heizung Sinterofen Sintern der Rohlinge fertige Werkstücke Pressen des Rohlings Füllen der Form Polystyrol – PVC – PTFE KM-7: Struktur – Reaktion – Substanz – Energie 185 185 Polystyren PS (Polystyrol) Polystyren ist ein ziemlich spröder Kunststoff. Billige Lineale und Zeichendreiecke, die beim Biegen kleine Sprünge bekommen und beim Werfen auf eine harte Unter- lage „scheppernd“ klingen, sind aus PS, ebenso die Hüllen von CDs. Zur Verringerung der Sprödigkeit setzt man beim Polymerisieren heute geringe Mengen Butadien zu ( Copolymerisation ). In Österreich werden Molkereiprodukte wie Joghurt in PS verpackt. Die Hauptbedeutung von PS liegt in der Herstellung von Kunststoffschäumen ( EPS : expandiertes PS, Handelsname Styropor ® ). Als Treibmittel dient ein Zusatz von Pentan in der Kunststoffmasse. Beim Erhitzen mit Wasserdampf wird das PS- Granulat weich, das Pentan verdampft und schäumt die Kügelchen auf. So erzeugt man stoßsichere Verpackungen zB für elektronische Geräte. Polychlorethen (Polyvinylchlorid) PVC Der Ausgangsstoff für PVC, das Chlorethen ( Vinyl- chlorid ), ein giftiges, mutagenes und krebserregendes Gas. Bei der PVC-Herstellung werden daher umfangreiche Si- cherheitsmaßnahmen gegen das Entweichen von Vinylchlorid getroffen. PVC selbst ist ungiftig, für PVC-Feinstaub gilt aber ein MAK-Wert von 5 ppm. Für die Herstellung von PVC ist nur etwa halb so viel Erdöl nötig wie für andere Kunststoffe. Über die Hälfte der Masse des PVC bestehen aus Chlor. PVC ist heute das wichtigste Produkt zur Verwertung des Chlors, das bei der Natron- lauge-Herstellung anfällt. Über 60 % des PVC kommt als Hart-PVC in den Han- del. Der Kunststoff ist hart und spröde. Er dient zur Herstellung von Abflussroh- ren und Profilen, etwa für Kunststofffenster. Die Hohlkörperherstellung für die Lebensmittelverpackung ist stark rückläufig. Ketchup- und Essigflaschen, die früher aus PVC waren, sind heute auf andere Kunststoffe wie PE oder PP umgestellt (In Österreich werden in der Lebensmittelverpackung keine PVC- Folien mehr verwendet). Setzt man dem PVC Weichmacher zu, so werden die starken Wechselwirkun- gen zwischen den Ketten durch die Weichmacher-Moleküle schwächer – PVC wird weich und biegsam ( Weich-PVC ). Polytetrafluorethen PTFE (Polytetrafluorethylen) Zwei Eigenschaften zeichnen PTFE besonders aus – seine Chemikalien-Resistenz und seine äußerst geringe Benetzbarkeit. PTFE wird von praktisch keinem Stoff chemisch angegriffen. Daher ist der wichtigste Einsatzbereich von PTFE, sowohl als Material für Innenauskleidungen von Maschinen als auch für Dichtungen, der chemische Apparatebau. Die mangelnde Benetzbarkeit macht es auch zum idealen Kunststoff für die Innenauskleidung von Lebensmittel-Verarbeitungs- maschinen, die klebrige Substanzen verarbeiten (Schokolade, Teig). Auch in der Küche wird PTFE unter dem Handelsnamen Teflon® als Beschichtungsmaterial für Bratpfannen und Backformen verwendet. Als Kunststoff ist es natürlich weicher als der Stahl von Bestecken, die Beschichtung muss daher schonend behandelt werden. Das Aufbringen der Beschichtung ist schwierig, da PTFE als Schmelze hochviskos ist und teilweise depolymerisiert. Es wird als Pulver aufgetragen und gesintert . Die Depolymerisation kann auch beim Überhitzen von teflonbeschichteten Pfannen eintreten – sie sollten daher nie ohne Koch- gut auf die Herdplatte gestellt werden. Die Zersetzungsgase sind gesundheits- schädlich. Abb. 185–1: Bildung und Verwendung von PS C n H C H H n C H C H H Abb. 185–2: Bildung und Verwendung von PVC Cl C n H C H H n Cl C H C H H PS Joghurtbecher CD-Hüllen Spritzgussteile stoßsichere Verpackung (Weichschäume) Hartschäume als Wärmedämmung Fensterprofile Abflussrohre Fußbodenbeläge Spielwaren Flaschen Folien Kabelummantelungen PVC Abb. 185–3: Bildung von Polytetrafluorethylen Polymeres n C C C C C C F F F F F F F F F F F F C C F F F F Monomere Schüler-Experiment 7.4 Eigenschaften von Polymerisaten zu „Sintern" von Kunststoffteilen VS Nur zu Pr fzwecken – Eigentum des Verlags öbv