KUNSTSTOFFE
= Werkstoffe, die künstlich oder durch Abwandlung von Naturprodukten entstehen
-> bestehen aus Makromolekülen (Polymere), also aus sehr vielen zusammengesetzten M
-> sind künstlich synthetisierte makromolekulare Verbindungen
-> natürlicher Kunststoff: Zellulose, Naturkautschuk
GENERELL: Makromolekül -> vielen kleine Molekülbausteine (Monomere) sind zu sehr g
verknüpft
-> Hermann Staudinger ist der Begründer der makromolekularen Chemie (Polymerchem
1. VERSCHIEDENE ARTEN VON KUNSTSTOFFEN
-> unterscheiden sich in Temperaturbeständigkeit, Verformbarkeit und Elastizität
1.1 THERMOPLAST
• langkettige, lineare bzw. wenig verzweigte Makromoleküle (Kohlenstoffmoleküle)
• Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen oder Wasserstoffbrücken
• bei Erwärmen weich und verformbar
• mind. 1 Doppelbindung (beim Monomer)
• Beispiele: Nylon, Plexiglas, Verpackung, Lineal
-> Polyethen, Polyvinylchlorid
• Eigenschaften: spröde, verformbar (Wärme), schweißbar
• hat nur 2 funktionelle Gruppen
1.2 ELASTOMER
• sind dehnbar, aber nicht schmelzbar und reißen nicht
• geben unter Druck nach, nehmen aber wieder alte Form ein
• sehr weitmaschig miteinander vernetzt (zweidimensional)
• chemisch schwach vernetzt
• Elektronenpaarbindungen
• Beispiele: Autoreifen, Golfbälle (Innere), Gummibänder, Matratzen
-> Kautschuk
• Eigenschaften: nicht schmelzbar-löslich, leicht verformbar, quellbar, hohe Elastizität
zurück, zerreißen bei zu hoher Belastung/Wärme
-> Mischung aus Thermoplast und Duroplast
1.3 DUROPLAST
• über Elektronenpaarbindungen netzartig verknüpft -> bilden ein einziges Molekül
• dreidimensional und engmaschig verknüpft & Molekülketten völlig ungeordnet
, 2. KUNSTSTOFFSYNTHESEN
-> Reaktionsart ist abhängig von den entsprechenden Monomermolekülen
——> Monomere müssen Mehrfachbindungen oder mind. zwei funktionelle Gruppen besit
FUNKTIONELLE GRUPPEN
Hydroxy-Gruppe Säure-Gruppe Amid/Peptid-Gruppe Ester-Gr
-
OH (OH) FO ICOOH)
102
(NHCO)
/01
Amino-Gruppe
-
C
ÖH
-
c
I
-
C -
n
it
- -
I
----
-
H (NH2)
IN
H
2.1 RADIKALISCHE POLYMERISATION -> Polymerisate
-> oft Alkene, keine Abspaltung von kleinen Molekülen, es entstehen Thermoplaste (linea
2.1.1 ALLGEMEIN
• sich vielfach wiederholende gleichschrittige Kettenreaktion (C-C-Doppelbindungen l
• einfache Monomere verbinden sich über reaktive Doppelbindungen miteinander
• stark exotherme Reaktion, daher werden keine Nebenprodukte abgespalten
• Teilreaktionen:
-> 1. Startreaktion: Bildung radikalischer Monomere -> 3. Abbruchreaktion:
·
HC
R .
+
Ic = -
R--
-> 2. Kettenreaktion: n-fache Addition weiterer Moleküle
HC
↳- +
n
-
R
IH ~
2.1.2 BEISPIEL PLEXIGLAS
Methacrylsäuremethylester (MME) + Dibenzolperoxid (DBP)
102
---- 2
10
1. E-
/01
= Werkstoffe, die künstlich oder durch Abwandlung von Naturprodukten entstehen
-> bestehen aus Makromolekülen (Polymere), also aus sehr vielen zusammengesetzten M
-> sind künstlich synthetisierte makromolekulare Verbindungen
-> natürlicher Kunststoff: Zellulose, Naturkautschuk
GENERELL: Makromolekül -> vielen kleine Molekülbausteine (Monomere) sind zu sehr g
verknüpft
-> Hermann Staudinger ist der Begründer der makromolekularen Chemie (Polymerchem
1. VERSCHIEDENE ARTEN VON KUNSTSTOFFEN
-> unterscheiden sich in Temperaturbeständigkeit, Verformbarkeit und Elastizität
1.1 THERMOPLAST
• langkettige, lineare bzw. wenig verzweigte Makromoleküle (Kohlenstoffmoleküle)
• Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen oder Wasserstoffbrücken
• bei Erwärmen weich und verformbar
• mind. 1 Doppelbindung (beim Monomer)
• Beispiele: Nylon, Plexiglas, Verpackung, Lineal
-> Polyethen, Polyvinylchlorid
• Eigenschaften: spröde, verformbar (Wärme), schweißbar
• hat nur 2 funktionelle Gruppen
1.2 ELASTOMER
• sind dehnbar, aber nicht schmelzbar und reißen nicht
• geben unter Druck nach, nehmen aber wieder alte Form ein
• sehr weitmaschig miteinander vernetzt (zweidimensional)
• chemisch schwach vernetzt
• Elektronenpaarbindungen
• Beispiele: Autoreifen, Golfbälle (Innere), Gummibänder, Matratzen
-> Kautschuk
• Eigenschaften: nicht schmelzbar-löslich, leicht verformbar, quellbar, hohe Elastizität
zurück, zerreißen bei zu hoher Belastung/Wärme
-> Mischung aus Thermoplast und Duroplast
1.3 DUROPLAST
• über Elektronenpaarbindungen netzartig verknüpft -> bilden ein einziges Molekül
• dreidimensional und engmaschig verknüpft & Molekülketten völlig ungeordnet
, 2. KUNSTSTOFFSYNTHESEN
-> Reaktionsart ist abhängig von den entsprechenden Monomermolekülen
——> Monomere müssen Mehrfachbindungen oder mind. zwei funktionelle Gruppen besit
FUNKTIONELLE GRUPPEN
Hydroxy-Gruppe Säure-Gruppe Amid/Peptid-Gruppe Ester-Gr
-
OH (OH) FO ICOOH)
102
(NHCO)
/01
Amino-Gruppe
-
C
ÖH
-
c
I
-
C -
n
it
- -
I
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-
H (NH2)
IN
H
2.1 RADIKALISCHE POLYMERISATION -> Polymerisate
-> oft Alkene, keine Abspaltung von kleinen Molekülen, es entstehen Thermoplaste (linea
2.1.1 ALLGEMEIN
• sich vielfach wiederholende gleichschrittige Kettenreaktion (C-C-Doppelbindungen l
• einfache Monomere verbinden sich über reaktive Doppelbindungen miteinander
• stark exotherme Reaktion, daher werden keine Nebenprodukte abgespalten
• Teilreaktionen:
-> 1. Startreaktion: Bildung radikalischer Monomere -> 3. Abbruchreaktion:
·
HC
R .
+
Ic = -
R--
-> 2. Kettenreaktion: n-fache Addition weiterer Moleküle
HC
↳- +
n
-
R
IH ~
2.1.2 BEISPIEL PLEXIGLAS
Methacrylsäuremethylester (MME) + Dibenzolperoxid (DBP)
102
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