DEEL 2 — Materialen (prof. M. Kersemans)
Kunststoffen — studiegids per slide
Gebaseerd op de lesslides 'Materialen_Kunststoffen' (260 pagina's). De slides
zijn de leerstof. Kleurcodes van de prof: blauwe balk = lesvraag, groene balk =
antwoord, rode balk = informatief, ZWARTE balk = verdiepend en GEEN
examenleerstof (in deze gids duidelijk gemarkeerd). Opbouw-animaties zijn
gegroepeerd per onderwerp.
HOE GEBRUIK JE DEZE GIDS?
• Elke ingang behandelt één slide of een groepje opbouwslides (animatiestappen) in de lesvolgorde, met
WAT/WAAROM/HOE.
• Slidenummering: we volgen het nummer dat óp de slide gedrukt staat (rechtsonder). Opgelet: het
pdf-bestand bevat 11 verborgen slides — vanaf 'Rotovormen' (slide 193) is de pdf-pagina dus 11 lager
dan het slidenummer; daarom staat daar telkens ook de pdf-pagina vermeld als 'pdf-p.'.
• Balkjes bovenaan een ingang tonen de kleurcode van de prof: ZWART = verdiepend, niet te kennen;
BLAUW = lesvraag; GROEN = antwoord; ROOD = informatief. Lesvragen (blauw/groen) zijn ideale
examentraining — de prof recycleert ze!
• Gele kaders = (oud-)examenvragen met uitgewerkt modelantwoord, geplaatst bij de slide waar het
antwoord staat.
• De examenfavorieten van Kersemans in dit hoofdstuk: synthese van PE (additie), PU (polyadditie),
bakeliet (polycondensatie), vulkanisatie, krimpkous, spanning-rekcurves
(thermohard/thermoplast/elastomeer), ketenlengte-sterkte, specifiek volume vs. T (Tg/Tm), invloed
temperatuur (PMMA), mechanisch verstrekken, kruip & relaxatie + relaxatiemodulus, spuitgieten.
• Let op: het examen test begrip + vakjargon. Verklaar alles vanuit de bindingen: sterke primaire covalente
binding ín de keten, zwakke secundaire (Van der Waals) tussen de ketens.
Inhoud
1. Introductie & kader
2. Chemie van kunststoffen — bindingen
3. Classificatie van polymeren
4. Koolwaterstoffen — de bouwstenen
5. Polymerisatie: additie (PE), polyadditie (PU), condensatie (bakeliet), vulkanisatie
6. Kristalliniteit & additieven
7. Kunststoffen versus metalen
8. Toepassingen & bouwstenen van frequente polymeren
9. Eigenschappen: spanning-rekcurve, ketenlengte, temperatuur, kristalliniteit
10. Diffusie in kunststoffen & environmental stress cracking
11. Mechanisch verstrekken van thermoplasten & crazing
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 1
, 12. Visco-elastisch gedrag: kruip, relaxatie en de relaxatiemodulus
13. Vermoeiing & grootteordes
14. Verwerking & vormgeving van kunststoffen
15. End-of-life: degradatie, plastic soep, recyclage, bio-gebaseerde kunststoffen
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 2
, 1. Introductie & kader
Slide 1–2 — Titelslide + voorstelling prof. Kersemans
Wat: hoofdstuk 'Materialen — Kunststoffen' door prof. Mathias Kersemans (onderzoek: niet-destructief testen
en structural health monitoring van composieten, UGent, groep Mechanics of Materials and Structures).
Waarom relevant voor jou: zijn onderzoeksachtergrond verklaart de accenten in deel 2: veel aandacht voor
mechanisch gedrag, schade en NDT (vooral in het hoofdstuk Composieten).
Slide 3–7 — Introductie: de ontwikkeling van de autoruit
Wat (verhaallijn kennen): vóór 1919 geen autoruiten (modder!); eisen-diagram van toen: transparant,
waterdicht, taai (steentjes!), goedkoop, temperatuurbestendig, produceerbaar. 1919: getrokken glas met
diktevariatie → trekstrepen → vervorming bij doorkijken → ruiten in 2 delen. 1928: nieuw vlakglasproces →
uniforme dikte, betere kwaliteit, lagere prijs. Meer verkeer → ongevallen met glasscherven → veiligheidsglas:
verlijmde dunne transparante kunststoflagen tussen glas (dít hoofdstuk!) — de scherven worden
samengehouden door het taaie gedrag van de kunststof; glas/kunststof/glas = een soort composiet
(volgend hoofdstuk!). Vanaf 1934 gekromde ruiten (aerodynamica); modern: getemperd veiligheidsglas,
getinte ruiten (additieven), gepolariseerd glas.
Waarom deze intro: ze toont (1) hoe materiaaleisen een ontwerp sturen, (2) hoe kunststoffen unieke
eigenschappen (taaiheid + transparantie) toevoegen, en (3) de brug naar composieten. Materialen spelen een
cruciale rol in de maatschappij.
Slide 8–12 — Kleurcodes van de slides + videofragmenten
Wat (belangrijk voor je studie!): de prof codeert zijn slides met een gekleurde balk links:
• Blauwe balk = vraag (quizvraag in de les),
• Groene balk = antwoord,
• Rode balk = informatief,
• Zwarte balk = verdiepende slide → behoort NIET tot de examenleerstof,
• Videofragment-slides bevatten enkel een link.
Hoe gebruiken: blauwe vragen zijn gratis examentraining (de schriftelijke examenvragen lijken er sterk op);
zwarte slides mag je overslaan voor het examen (in deze gids telkens expliciet gemarkeerd).
Slide 13–15 — De 'big five' van de kunststoffen (volumes EU27+3, 2020)
BLAUWE BALK — lesvraag (quiz)
Lesvraag (blauw): ken jij de big five van de kunststoffen? Antwoord = slide 15 (kennen!):
• PP (polypropyleen), 19,7% — thermoplast, Tg ≈ −20 °C, Tm ≈ 160 °C; dopjes, automotive.
• PE-LD (lage densiteit), 17,4% — thermoplast, Tg ≈ −110 °C, Tm ≈ 110 °C; wegwerpzakjes,
huishoudfolie.
• PE-HD (hoge densiteit), 12,9% — thermoplast, Tg ≈ −100 °C, Tm ≈ 130 °C; shampooflessen, dopjes.
• PVC, 9,6% — thermoplast, Tg ≈ 80 °C, Tm ≈ 200 °C; bouwmaterialen (hard en zacht).
• PET, 8,4% — thermoplast, Tg ≈ 80 °C, Tm ≈ 260 °C; drinkflessen, synthetische kledij.
(Daarna: PUR 7,8% — thermoset; isolatie/schuimen; PS 6,1% — thermoplast, Tg ≈ 100 °C; bekertjes,
piepschuim.)
Samen ±75% van alle kunststoffen.
Waarom: deze namen + typetoepassingen + grootteordes van Tg/Tm komen heel het hoofdstuk terug;
PE/PP/PVC/PET zijn je standaardvoorbeelden bij examenvragen.
Kritisch inzicht: merk op dat Tg van PE/PP ónder kamertemperatuur ligt (daarom zijn ze taai/flexibel bij
gebruik) en van PVC/PET erboven (daarom hard/glazig bij kamertemperatuur).
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 3
, Slide 15 — de belangrijkste kunststoffen naar volume met Tg/Tm en toepassingen
Slide 16–17 — De levenscyclus van kunststoffen
Wat: schema van de keten: aardolie en -gas → monomeren → polymeren → pellets → producten →
gebruik → end-of-life (afval / brandstof & energie / recyclage terug naar de keten).
Waarom: dit is de kapstok van het hele hoofdstuk: de chemie (monomeer→polymeer), de verwerking
(pellets→product) en het slot (end-of-life) zijn elk een hoofdstukdeel. Onthoud: kunststoffen zijn (nu nog)
hoofdzakelijk fossiel; bio-gebaseerde routes komen op het einde (slides 257+, pdf-p. 246+).
2. Chemie van kunststoffen — bindingen
Alles in dit hoofdstuk volgt uit twee soorten bindingen: sterke primaire covalente bindingen BINNEN de
molecule en zwakke secundaire fysische bindingen TUSSEN de moleculen.
Slide 18–20 — Kunststoffen ⊂ polymeren: definities
Definities (foutloos kennen): polymeer (Grieks: poly = veel, meros = deel) = grote molecule
(macromolecule) samengesteld uit meerdere identieke of soortgelijke monomeren. Het is een organische
verbinding: opgebouwd uit koolstof en andere elementen (H, O, N, Cl, F, S); uitzonderingen die géén
organische verbindingen zijn: carbides, carbonaten, oxides (CO, CO2), cyanides.
De twee bindingstypes (dé kernzin van het hoofdstuk):
• bindingen binnen de molecule = sterke chemische, primaire covalente binding;
• bindingen tussen de moleculen = zwakke fysische, secundaire binding.
Hoofdstukoverzicht (slide 19): intro → bindingen → classificatie → koolwaterstoffen → polymerisatie (additie
PE, additie PUR, condensatie bakeliet, vulkanisatie rubber) → kristallisatie → kunststoffen vs. metalen →
toepassingen.
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 4
Kunststoffen — studiegids per slide
Gebaseerd op de lesslides 'Materialen_Kunststoffen' (260 pagina's). De slides
zijn de leerstof. Kleurcodes van de prof: blauwe balk = lesvraag, groene balk =
antwoord, rode balk = informatief, ZWARTE balk = verdiepend en GEEN
examenleerstof (in deze gids duidelijk gemarkeerd). Opbouw-animaties zijn
gegroepeerd per onderwerp.
HOE GEBRUIK JE DEZE GIDS?
• Elke ingang behandelt één slide of een groepje opbouwslides (animatiestappen) in de lesvolgorde, met
WAT/WAAROM/HOE.
• Slidenummering: we volgen het nummer dat óp de slide gedrukt staat (rechtsonder). Opgelet: het
pdf-bestand bevat 11 verborgen slides — vanaf 'Rotovormen' (slide 193) is de pdf-pagina dus 11 lager
dan het slidenummer; daarom staat daar telkens ook de pdf-pagina vermeld als 'pdf-p.'.
• Balkjes bovenaan een ingang tonen de kleurcode van de prof: ZWART = verdiepend, niet te kennen;
BLAUW = lesvraag; GROEN = antwoord; ROOD = informatief. Lesvragen (blauw/groen) zijn ideale
examentraining — de prof recycleert ze!
• Gele kaders = (oud-)examenvragen met uitgewerkt modelantwoord, geplaatst bij de slide waar het
antwoord staat.
• De examenfavorieten van Kersemans in dit hoofdstuk: synthese van PE (additie), PU (polyadditie),
bakeliet (polycondensatie), vulkanisatie, krimpkous, spanning-rekcurves
(thermohard/thermoplast/elastomeer), ketenlengte-sterkte, specifiek volume vs. T (Tg/Tm), invloed
temperatuur (PMMA), mechanisch verstrekken, kruip & relaxatie + relaxatiemodulus, spuitgieten.
• Let op: het examen test begrip + vakjargon. Verklaar alles vanuit de bindingen: sterke primaire covalente
binding ín de keten, zwakke secundaire (Van der Waals) tussen de ketens.
Inhoud
1. Introductie & kader
2. Chemie van kunststoffen — bindingen
3. Classificatie van polymeren
4. Koolwaterstoffen — de bouwstenen
5. Polymerisatie: additie (PE), polyadditie (PU), condensatie (bakeliet), vulkanisatie
6. Kristalliniteit & additieven
7. Kunststoffen versus metalen
8. Toepassingen & bouwstenen van frequente polymeren
9. Eigenschappen: spanning-rekcurve, ketenlengte, temperatuur, kristalliniteit
10. Diffusie in kunststoffen & environmental stress cracking
11. Mechanisch verstrekken van thermoplasten & crazing
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 1
, 12. Visco-elastisch gedrag: kruip, relaxatie en de relaxatiemodulus
13. Vermoeiing & grootteordes
14. Verwerking & vormgeving van kunststoffen
15. End-of-life: degradatie, plastic soep, recyclage, bio-gebaseerde kunststoffen
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 2
, 1. Introductie & kader
Slide 1–2 — Titelslide + voorstelling prof. Kersemans
Wat: hoofdstuk 'Materialen — Kunststoffen' door prof. Mathias Kersemans (onderzoek: niet-destructief testen
en structural health monitoring van composieten, UGent, groep Mechanics of Materials and Structures).
Waarom relevant voor jou: zijn onderzoeksachtergrond verklaart de accenten in deel 2: veel aandacht voor
mechanisch gedrag, schade en NDT (vooral in het hoofdstuk Composieten).
Slide 3–7 — Introductie: de ontwikkeling van de autoruit
Wat (verhaallijn kennen): vóór 1919 geen autoruiten (modder!); eisen-diagram van toen: transparant,
waterdicht, taai (steentjes!), goedkoop, temperatuurbestendig, produceerbaar. 1919: getrokken glas met
diktevariatie → trekstrepen → vervorming bij doorkijken → ruiten in 2 delen. 1928: nieuw vlakglasproces →
uniforme dikte, betere kwaliteit, lagere prijs. Meer verkeer → ongevallen met glasscherven → veiligheidsglas:
verlijmde dunne transparante kunststoflagen tussen glas (dít hoofdstuk!) — de scherven worden
samengehouden door het taaie gedrag van de kunststof; glas/kunststof/glas = een soort composiet
(volgend hoofdstuk!). Vanaf 1934 gekromde ruiten (aerodynamica); modern: getemperd veiligheidsglas,
getinte ruiten (additieven), gepolariseerd glas.
Waarom deze intro: ze toont (1) hoe materiaaleisen een ontwerp sturen, (2) hoe kunststoffen unieke
eigenschappen (taaiheid + transparantie) toevoegen, en (3) de brug naar composieten. Materialen spelen een
cruciale rol in de maatschappij.
Slide 8–12 — Kleurcodes van de slides + videofragmenten
Wat (belangrijk voor je studie!): de prof codeert zijn slides met een gekleurde balk links:
• Blauwe balk = vraag (quizvraag in de les),
• Groene balk = antwoord,
• Rode balk = informatief,
• Zwarte balk = verdiepende slide → behoort NIET tot de examenleerstof,
• Videofragment-slides bevatten enkel een link.
Hoe gebruiken: blauwe vragen zijn gratis examentraining (de schriftelijke examenvragen lijken er sterk op);
zwarte slides mag je overslaan voor het examen (in deze gids telkens expliciet gemarkeerd).
Slide 13–15 — De 'big five' van de kunststoffen (volumes EU27+3, 2020)
BLAUWE BALK — lesvraag (quiz)
Lesvraag (blauw): ken jij de big five van de kunststoffen? Antwoord = slide 15 (kennen!):
• PP (polypropyleen), 19,7% — thermoplast, Tg ≈ −20 °C, Tm ≈ 160 °C; dopjes, automotive.
• PE-LD (lage densiteit), 17,4% — thermoplast, Tg ≈ −110 °C, Tm ≈ 110 °C; wegwerpzakjes,
huishoudfolie.
• PE-HD (hoge densiteit), 12,9% — thermoplast, Tg ≈ −100 °C, Tm ≈ 130 °C; shampooflessen, dopjes.
• PVC, 9,6% — thermoplast, Tg ≈ 80 °C, Tm ≈ 200 °C; bouwmaterialen (hard en zacht).
• PET, 8,4% — thermoplast, Tg ≈ 80 °C, Tm ≈ 260 °C; drinkflessen, synthetische kledij.
(Daarna: PUR 7,8% — thermoset; isolatie/schuimen; PS 6,1% — thermoplast, Tg ≈ 100 °C; bekertjes,
piepschuim.)
Samen ±75% van alle kunststoffen.
Waarom: deze namen + typetoepassingen + grootteordes van Tg/Tm komen heel het hoofdstuk terug;
PE/PP/PVC/PET zijn je standaardvoorbeelden bij examenvragen.
Kritisch inzicht: merk op dat Tg van PE/PP ónder kamertemperatuur ligt (daarom zijn ze taai/flexibel bij
gebruik) en van PVC/PET erboven (daarom hard/glazig bij kamertemperatuur).
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 3
, Slide 15 — de belangrijkste kunststoffen naar volume met Tg/Tm en toepassingen
Slide 16–17 — De levenscyclus van kunststoffen
Wat: schema van de keten: aardolie en -gas → monomeren → polymeren → pellets → producten →
gebruik → end-of-life (afval / brandstof & energie / recyclage terug naar de keten).
Waarom: dit is de kapstok van het hele hoofdstuk: de chemie (monomeer→polymeer), de verwerking
(pellets→product) en het slot (end-of-life) zijn elk een hoofdstukdeel. Onthoud: kunststoffen zijn (nu nog)
hoofdzakelijk fossiel; bio-gebaseerde routes komen op het einde (slides 257+, pdf-p. 246+).
2. Chemie van kunststoffen — bindingen
Alles in dit hoofdstuk volgt uit twee soorten bindingen: sterke primaire covalente bindingen BINNEN de
molecule en zwakke secundaire fysische bindingen TUSSEN de moleculen.
Slide 18–20 — Kunststoffen ⊂ polymeren: definities
Definities (foutloos kennen): polymeer (Grieks: poly = veel, meros = deel) = grote molecule
(macromolecule) samengesteld uit meerdere identieke of soortgelijke monomeren. Het is een organische
verbinding: opgebouwd uit koolstof en andere elementen (H, O, N, Cl, F, S); uitzonderingen die géén
organische verbindingen zijn: carbides, carbonaten, oxides (CO, CO2), cyanides.
De twee bindingstypes (dé kernzin van het hoofdstuk):
• bindingen binnen de molecule = sterke chemische, primaire covalente binding;
• bindingen tussen de moleculen = zwakke fysische, secundaire binding.
Hoofdstukoverzicht (slide 19): intro → bindingen → classificatie → koolwaterstoffen → polymerisatie (additie
PE, additie PUR, condensatie bakeliet, vulkanisatie rubber) → kristallisatie → kunststoffen vs. metalen →
toepassingen.
Deel 2 · Kunststoffen · studiegids Materialenleer p. 4
