Scheikunde Hoofdstuk 15
Kunststoffen bestaan uit polymeren. Het is een lange keten bestaand uit een repeterende
eenheid, de monomeer. De molecuulmassa kan erg oplopen, er wordt daarom ook wel
gesproken van macromoleculen. Een copolymeer bestaat uit verschillende soorten
moleculen. Plastics behoren tot kunststoffen.
Thermoplasten zijn stoffen die zacht worden bij verwarmen. Thermoharders blijven hard.
Thermoharders zijn op veel plaatsen aan elkaar gekoppeld tot een 3D structuur.
Thermoharders hebben geen Tg of T m, ze zijn ook niet recyclebaar. Bij thermoplasten kun
je drie toestanden onderscheiden bij verwarmen. Tg is de glastemperatuur. Beneden deze
temperatuur zijn er geen rotaties mogelijk. Deze rotaties gebeuren rond een c-c verbinding.
De glastemperatuur is er wanneer 20-50. Wanneer je kracht uitoefent op een materiaal dan
veert dit soms terug naar zijn originele vorm (shampoo flessen, bakjes en koude spaghetti).
Wanneer je te veel kracht uitoefent dan breken de vanderwaalsbindingen. Bij een hele hoge
temperatuur worden thermoplasten week. Dit is bij T m, oftewel het smeltpunt. Door
verschillende lengtes van de polymeerketens heeft een thermoplast een smelttraject. Boven
dit smeltpunt zijn thermoplasten zacht en vervormbaar. Vanwege de structuur van
thermoplasten kun je ze recyclen.
Additiepolymerisatie is berust op het gebruikt van een dubbele binding. Het monomeer
bijv. etheen heeft een dubbele binding. Deze springt open en de monomeren hebben twee
nieuwe uiteinde, hier worden andere monomeren aan gekoppeld en zo ontstaat een lange
keten. Additiepolymerisatie bestaat uit een aantal stappen en heeft een paar dingen nodig;
1. Initiator: Deze zet een ketting van reacties op gang. De initiator zorgt voor de
radicalen.
2. Radicaal: Een radicaal is een deeltje met een ongepaard elektron. De atoombinding
tussen o-o is makkelijk te breken en wordt dus ook vaak gebruikt, je hebt dan twee
deeltjes met een ongepaard elektron.
De stappen:
1. Initiatie: Een radicaal reageert met een molecuul van het monomeer.
2. Propagatie: Het ontstane radicaal reageert met het volgende molecuul. Het is een
kettingreactie.
3. Terminatie: Het ontstane molecuul reageert met een andere radicaal. Of er gebeurt
disproportionering, een H atoom komt aan het eind.
De ketenlengte druk je uit in polymerisatiegraad. Dat is het aantal monomeereenheden per
polymeerketen. De molecuulmassa van een polymeerketen is de polymerisatiegraad maal
de molecuulmassa van het monomeer. Ketenlengte kan je beïnvloeden door de hoeveelheid
initiator die je toevoegt.De polymerisatiesnelheid is de snelheid waarmee monomeren in
een keten ingebouwd worden.
Kunststoffen bestaan uit polymeren. Het is een lange keten bestaand uit een repeterende
eenheid, de monomeer. De molecuulmassa kan erg oplopen, er wordt daarom ook wel
gesproken van macromoleculen. Een copolymeer bestaat uit verschillende soorten
moleculen. Plastics behoren tot kunststoffen.
Thermoplasten zijn stoffen die zacht worden bij verwarmen. Thermoharders blijven hard.
Thermoharders zijn op veel plaatsen aan elkaar gekoppeld tot een 3D structuur.
Thermoharders hebben geen Tg of T m, ze zijn ook niet recyclebaar. Bij thermoplasten kun
je drie toestanden onderscheiden bij verwarmen. Tg is de glastemperatuur. Beneden deze
temperatuur zijn er geen rotaties mogelijk. Deze rotaties gebeuren rond een c-c verbinding.
De glastemperatuur is er wanneer 20-50. Wanneer je kracht uitoefent op een materiaal dan
veert dit soms terug naar zijn originele vorm (shampoo flessen, bakjes en koude spaghetti).
Wanneer je te veel kracht uitoefent dan breken de vanderwaalsbindingen. Bij een hele hoge
temperatuur worden thermoplasten week. Dit is bij T m, oftewel het smeltpunt. Door
verschillende lengtes van de polymeerketens heeft een thermoplast een smelttraject. Boven
dit smeltpunt zijn thermoplasten zacht en vervormbaar. Vanwege de structuur van
thermoplasten kun je ze recyclen.
Additiepolymerisatie is berust op het gebruikt van een dubbele binding. Het monomeer
bijv. etheen heeft een dubbele binding. Deze springt open en de monomeren hebben twee
nieuwe uiteinde, hier worden andere monomeren aan gekoppeld en zo ontstaat een lange
keten. Additiepolymerisatie bestaat uit een aantal stappen en heeft een paar dingen nodig;
1. Initiator: Deze zet een ketting van reacties op gang. De initiator zorgt voor de
radicalen.
2. Radicaal: Een radicaal is een deeltje met een ongepaard elektron. De atoombinding
tussen o-o is makkelijk te breken en wordt dus ook vaak gebruikt, je hebt dan twee
deeltjes met een ongepaard elektron.
De stappen:
1. Initiatie: Een radicaal reageert met een molecuul van het monomeer.
2. Propagatie: Het ontstane radicaal reageert met het volgende molecuul. Het is een
kettingreactie.
3. Terminatie: Het ontstane molecuul reageert met een andere radicaal. Of er gebeurt
disproportionering, een H atoom komt aan het eind.
De ketenlengte druk je uit in polymerisatiegraad. Dat is het aantal monomeereenheden per
polymeerketen. De molecuulmassa van een polymeerketen is de polymerisatiegraad maal
de molecuulmassa van het monomeer. Ketenlengte kan je beïnvloeden door de hoeveelheid
initiator die je toevoegt.De polymerisatiesnelheid is de snelheid waarmee monomeren in
een keten ingebouwd worden.
