1. Werkstoffgruppe Kunststoffe

Question 1

Erläutere die Begriffe Polymer, Monomer, Kunststoff.

Answer 1

Polymer: Makromolekül, bestehend aus verknüpften Wiederholungseinheiten

Monomer: kleines, reaktionsfähiges Molekül

Kunststoff: vollsynthetisch oder durch Umwandlung von Naturprodukten hergestellter und modifizierter Werkstoff

Question 2

Wie lassen sich Polymere klassifizieren?

Answer 2

Nach Herkunft und Herstellung:
-natürliches Polymer (Polysaccharide, Gummi, Harz, DNA)
-synthetisches Polymer (Thermoplast, Elastomer, Duroplast)

Nach Anzahl (Homo, Co, Ter) und Anordnung (statistisch, gepropft, alternierend, blockförmig)

Nach Struktur:
-linear, verzweigt, vernetzt, sternförmig

Question 3

Was sind die bekanntesten Primärprodukte zur Umsetzung zu Monomeren?

Answer 3

Kurzkettige Kohlenwasserstoffe, die über ungesättigte chemische Bindungen verfügen

-Ethen
-Propen
-Benzol
-Toluol

Question 4

Was sind die wichtigsten Rohstoffe zur Herstellung von Primärprodukten? Wie können aus diesen Monomere gewonnen werden?

Answer 4

Erdöl, Erdgas, Steinkohle, Kalkstein, Steinsalz, Flussspat

Erdöl: fraktionierte Destillation zur Gewinnung von Rohbenzin (Naptha), Crackprozess, Isolation, Reinigung, Umsetzung zu Monomeren

Erdgas: fraktionierte Kondensation……

Steinkohle: unter Abwesenheit von Sauerstoff erhitzt (Verkokung): Koks, Kokereigas, Steinkohleteer (wichtig)
Aufbereitung ähnlich dem Erdöl

Question 5

Was sind die wichtigsten Rohstoffe für für biobasierte Kunststoffe? Nenne einen biobasierten Kunststoff.

Answer 5

Zucker, Stärke, Zellulose, Fette, Öle, Proteine, Lignine

Polylactid (PLA)

Question 6

Wodurch zeichnen sich biologisch abbaubare Kunststoffe aus?

Answer 6

Labile, abbaubare Elemente in Polymerkette eingebaut: mikrobakterielle oder photochemische Zerstörung

Question 7

Welche Arten von Verwertung gibt es? Wodurch zeichnen sich diese aus?

Answer 7

Werkstoffliche Verwertung:
Werkstoff/Makromoleküle bleiben erhalten (sortenreine Aufbereitung: Regranulat, gemischte Aufbereitung: großvolumige, dickwandige Teile)

Rohstoffliche Verwertung:
-Makromoleküle werden abgebaut
-Hydrolyse, Solvolyse, Pyrolyse
-z.B. PS, PUR, PMMA

Energetische Verwertung:
-Makromoleküle werden verbrannt
-Energie, Dampf, Strom