H15 Kunststoffen
15.1 Kunststoffen, plastics en polymeren
De komst van kunststoffen kent veel voordelen, nieuwe uitvindingen werden mogelijk gemaakt.
Kunststoffen hebben zoveel toepassingen omdat je de eigenschappen ervan goed kunt variëren
(vormbaarheid, hardheid, elasticiteit, kleur, hittebestendigheid). Voordelen: makkelijk verwerkbaar,
licht, onderhoudsarm, niet reactief, goedkoop en lange levensduur. Nadelen: Afval
(wegwerpartikelen), lastig afbreekbaar, veel fossiele brandstof nodig met transport en productie.
Recyclen lijkt een oplossing. Je hebt vier categorieën qua kunststof: afbreekbaar, niet afbreekbaar,
biomassa en fossiele brandstoffen. Voor het recyclen hebben kunststoffen een recycleersymbool
met een nummer. Het nummer geeft de soort kunststof aan. Binas 97D. Biologisch afbreekbare
kunststoffen mogen het logo ‘composteerbaar’ voeren. Plastics zijn kunststoffen en zijn door
verhitting te vervormen.
Kunststoffen zijn opgebouwd uit polymeren. Polymeren bestaan uit macromoleculen waarin steeds
hetzelfde stukje molecuul herhaald wordt: de repeterende eenheid. Een polymeer ontstaat doordat
de moleculen van de beginstoffen aan elkaar koppelen. Een polymeerketen (ketting balletjes, hele
streng is 1 molecuul) kan een lineaire structuur hebben: de repeterende eenheden vormen een
lineaire keten (geen vertakkingen). Een driedimensionaal netwerk ontstaat door dwarsverbindingen
tussen de polymeerketens. Een copolymeer is gevormd uit verschillende soorten moleculen. Bekijk
de plaatjes.
15.2 Eigenschappen van kunststoffen
Een kunststof die bij verwarmen zacht (vervormbaar) wordt, noem je een thermoplast. De moleculen
liggen in kluwens. Je kan drie toestanden onderscheiden bij verwarmen. Ze worden gekarakteriseerd
door de glastemperatuur (Tg) en het smeltpunt (Tm). Beneden de Tg worden kunststoffen stijf en
bros, er zijn dan geen rotaties mogelijk rond de C-C bindingen in de polymeerketens. Tg: 20-50
repeterende eenheden kunnen vrij draaien (denk aan plastic tasje). Vanaf de Tm wordt een kunststof
week, de Vanderwaalsbindingen worden dan overwonnen. In plaats van smeltpunt wordt ook wel
verwekingspunt gebruikt doordat er verschillende soorten ketenlengten in de polymeermoleculen
zitten. Bij verbranding kunnen schadelijke stoffen vrijkomen.
Een kunststof die bij verwarmen hard blijft, is een thermoharder. De ketens zijn dan sterk aan elkaar
gekoppeld tot een driedimensionaal netwerk. Ze hebben geen smeltpunt of glastemperatuur. Als je
ze te sterk verhit, ontleden of verbranden ze. Een thermoharder lost lastiger op in chemische
oplosmiddelen. Er kunnen geen atoombindingen verbroken worden.
15.3 Additiepolymeren
Een monomeer is de stof waaruit het polymeer gemaakt wordt. De naam polymeer is de naam van
het monomeer met het voorvoegsel ‘poly’ ervoor. Bij de polymerisatiereactie springt de dubbele
binding van het monomeer open waardoor er twee open uiteinden vrijkomen. Via deze uiteinden
kunnen de monomeren koppelen. Omdat er een dubbele binding betrokken is bij deze wijze van
polymeriseren, spreken we van additiepolymerisatie of polyadditie. Dit schrijf je voor etheen bv zo:
n C2H4 -> (C2H4)n. Wanneer je een additiepolymerisatie wilt tekenen, moet je niet vergeten dat je bij
het openspringen van de dubbele binding de twee vrijgekomen elektronen aan weerszijden van de C-
C binding neerzet (als puntjes). De dubbele binding schrijf je horizontaal en de rest eronder of boven.
Oefen met het tekenen en bekijk de plaatjes zodat je de polymerisatiereactie snapt. Je hebt bij
additiepolymerisatie een aantal stappen (teken de stappen zodat je goed begrijpt wat er gebeurt en
leer dit):
Ontleding initiator: Een initiator zet een ketting van reacties in gang. De initiator zorgt hier voor
radicalen. Een radicaal is een deeltje met een ongepaard elektron (een puntje). Peroxideradicalen
15.1 Kunststoffen, plastics en polymeren
De komst van kunststoffen kent veel voordelen, nieuwe uitvindingen werden mogelijk gemaakt.
Kunststoffen hebben zoveel toepassingen omdat je de eigenschappen ervan goed kunt variëren
(vormbaarheid, hardheid, elasticiteit, kleur, hittebestendigheid). Voordelen: makkelijk verwerkbaar,
licht, onderhoudsarm, niet reactief, goedkoop en lange levensduur. Nadelen: Afval
(wegwerpartikelen), lastig afbreekbaar, veel fossiele brandstof nodig met transport en productie.
Recyclen lijkt een oplossing. Je hebt vier categorieën qua kunststof: afbreekbaar, niet afbreekbaar,
biomassa en fossiele brandstoffen. Voor het recyclen hebben kunststoffen een recycleersymbool
met een nummer. Het nummer geeft de soort kunststof aan. Binas 97D. Biologisch afbreekbare
kunststoffen mogen het logo ‘composteerbaar’ voeren. Plastics zijn kunststoffen en zijn door
verhitting te vervormen.
Kunststoffen zijn opgebouwd uit polymeren. Polymeren bestaan uit macromoleculen waarin steeds
hetzelfde stukje molecuul herhaald wordt: de repeterende eenheid. Een polymeer ontstaat doordat
de moleculen van de beginstoffen aan elkaar koppelen. Een polymeerketen (ketting balletjes, hele
streng is 1 molecuul) kan een lineaire structuur hebben: de repeterende eenheden vormen een
lineaire keten (geen vertakkingen). Een driedimensionaal netwerk ontstaat door dwarsverbindingen
tussen de polymeerketens. Een copolymeer is gevormd uit verschillende soorten moleculen. Bekijk
de plaatjes.
15.2 Eigenschappen van kunststoffen
Een kunststof die bij verwarmen zacht (vervormbaar) wordt, noem je een thermoplast. De moleculen
liggen in kluwens. Je kan drie toestanden onderscheiden bij verwarmen. Ze worden gekarakteriseerd
door de glastemperatuur (Tg) en het smeltpunt (Tm). Beneden de Tg worden kunststoffen stijf en
bros, er zijn dan geen rotaties mogelijk rond de C-C bindingen in de polymeerketens. Tg: 20-50
repeterende eenheden kunnen vrij draaien (denk aan plastic tasje). Vanaf de Tm wordt een kunststof
week, de Vanderwaalsbindingen worden dan overwonnen. In plaats van smeltpunt wordt ook wel
verwekingspunt gebruikt doordat er verschillende soorten ketenlengten in de polymeermoleculen
zitten. Bij verbranding kunnen schadelijke stoffen vrijkomen.
Een kunststof die bij verwarmen hard blijft, is een thermoharder. De ketens zijn dan sterk aan elkaar
gekoppeld tot een driedimensionaal netwerk. Ze hebben geen smeltpunt of glastemperatuur. Als je
ze te sterk verhit, ontleden of verbranden ze. Een thermoharder lost lastiger op in chemische
oplosmiddelen. Er kunnen geen atoombindingen verbroken worden.
15.3 Additiepolymeren
Een monomeer is de stof waaruit het polymeer gemaakt wordt. De naam polymeer is de naam van
het monomeer met het voorvoegsel ‘poly’ ervoor. Bij de polymerisatiereactie springt de dubbele
binding van het monomeer open waardoor er twee open uiteinden vrijkomen. Via deze uiteinden
kunnen de monomeren koppelen. Omdat er een dubbele binding betrokken is bij deze wijze van
polymeriseren, spreken we van additiepolymerisatie of polyadditie. Dit schrijf je voor etheen bv zo:
n C2H4 -> (C2H4)n. Wanneer je een additiepolymerisatie wilt tekenen, moet je niet vergeten dat je bij
het openspringen van de dubbele binding de twee vrijgekomen elektronen aan weerszijden van de C-
C binding neerzet (als puntjes). De dubbele binding schrijf je horizontaal en de rest eronder of boven.
Oefen met het tekenen en bekijk de plaatjes zodat je de polymerisatiereactie snapt. Je hebt bij
additiepolymerisatie een aantal stappen (teken de stappen zodat je goed begrijpt wat er gebeurt en
leer dit):
Ontleding initiator: Een initiator zet een ketting van reacties in gang. De initiator zorgt hier voor
radicalen. Een radicaal is een deeltje met een ongepaard elektron (een puntje). Peroxideradicalen
