EL-MO Elemente und Moleküle, Schulbuch

PET – Polyesterharze – PMMA 212 212 Kunststoffe auf Esterbasis Eine Kopplungsreaktion von 2 Molekülen unter Abspaltung eines kleinen Mo- leküls (meist Ammoniak, Hydrogenchlorid oder Wasser) nennt man auch Kon- densation . Weisen die Ausgangskomponenten mehr als eine passende funktio- nelle Gruppe auf (zB Dicarbonsäuren und Diole) so kann es zur Polykondensation kommen. Dabei entstehen lange kettenförmige Moleküle. Kunststoffe die auf diese Weise entstehen nennt man daher auch Polykondensate . Polyethylenterephthalat PET – Polyester Polyethylentherephthalat gehört zu den Polyestern. Er wird aus Glycol und Terephthalsäure durch Esterbildung erzeugt. Er ist ein plastomerer Kunststoff, der durch Schmelzverspinnen zu Textilfasern verarbeitet werden kann. Handelsnamen sind Trevira®, Terylene® und Diolen®. Diese Fasern werden zu Futterstoffen und zu Mischgeweben mit Wolle oder Baumwolle verarbeitet. Die Fasern sind hydrophob, daher 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 Kunststoffen aufgerückt. Dieser Anstieg hat zu einer rapiden Vermehrung des Müllvolumens geführt. Polyesterharze Bei Polyesterharzen wird zur Produktion des Harzes eine ungesättigte Dicar- bonsäure 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. 212–2) Man erzeugt nur so lange Ketten, dass das Pro- dukt in Styren löslich ist. Beim Endverbraucher wird zum Polyesterharz ein organisches Peroxid (Härter) zugesetzt, das als Radikalstarter wirkt. Dadurch tritt eine radikalische Poly- merisation ein. Das Lösungsmittel Styren polymerisiert zusammen mit den ungesättigten Stellen der Polyesterkette, und ein räumlich vernetzter, duro- merer Kunststoff entsteht. Diese Polyesterharze werden häufig mit Glasfaser- matten zu Verbundstoffen verarbeitet. Sie dienen zum Bau von Leichtkarosse- rien und Booten. Auch für Ausbesserungsarbeiten beim Auto (Roststellen) sind solche Polyesterharze und Glasfasermatten als fertige Sets erhältlich. Polymethylmethacrylat – Polymerisat eines Esters Polymethylmethacrylat PMMA (Handelsname: Plexiglas®) ist ein Polymerisa- tionskunststoff, dh. die Verknüpfung der Monomeren erfolgt nicht durch die Esterbildung wie bei den Polyestern, sondern durch Polymerisation an der Doppelbindung. Das Monomere ist aber ein Ester zwischen der Methylpropensäure und Methanol. PMMA ist ein glasklares Plasto- mer von hoher Transparenz und dient unter dem Namen Acrylglas als Glasersatz (Handelsname: Plexiglas® oder Paraglas®). Es hat eine geringere Dichte als Silicatglas und ist weniger spröde. Als Plastomer ist es beliebig in Masse färbbar. Es dient als Glasersatz beim Bau von Sportflugzeugen, Hubschraubern und im Sanitärbereich (Duschkabinen), bei Lichtkuppeln sowie bei Rücklichtern und Blinkern im Fahrzeugbau. Sein Nachteil gegenüber Silicatglas ist die geringere Härte und damit Kratzfestigkeit. Brillengläser und harte Kontaktlinsen werden ebenfalls aus PMMA gefertigt. Im zahnmedizinischen Bereich dient PMMA als Material für Kunststoffplomben und Zahnersatzteile. Abb. 212–1: Kondensation von Terephthalsäure mit Glycol zu Polyethylentereph- thalat (PET) n + n H 2 C CH 2 H O O H C C O H 2 C CH 2 O C O O C O CH 2 O H 2 C O C OO H H OO C n n O H 2 O Abb. 212–2: Vernetzung eines linearen Polyesters 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 C C CH 3 C H H C H 2 C C H 2 C C C C C O O O CH 3 CH 3 CH 3 n O O O CH 3 CH 3 CH 3 O O CH 3 Abb. 212–3: Bildung von Polymethyl- methacrylat Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv