11. Kunstoff

Question 1

Was versteht man bei Kunstoffen unter dem Polymerisationsgrad (n) ?

Answer 1

• Anzahl der verbundenen Monomere

- pro Polymolekul an

Question 2

Was sind Copolymere? Nennen Sie ein Beispiel für ein Copolymer.

Answer 2

• Polymer
• aus unterschiedlichen Monomer
• Bsp: Styrol / butadin

Question 3

Wie unterscheiden sich in der Struktur und Anordnung der Molekülketten Thermoplaste, Duromere und Elastomere?

Answer 3

Thermoplaste: -linear
-verzweigte Molukülketten

Duromere: stark vernetzte Kettenmolukül

Elastomere: schwach vernetzte Kettenmolekül

Question 4

Ordnen Sie in der folgenden Tabelle die aufgeführten Eigenschaften den Kunststoffgruppen zu.
(Hinweis: Kreuzen Sie die zutreffenden Felder an)

Answer 4

Thermoplaste: schmelzbar, löslich, amorph, teilkristallin

Elastomere: quellbar, amorph

Duromere: amorph

Question 5

Was sind die beiden wichtigsten Rohstoffe zur Kunststoffherstellung, die aus Erdöl gewonnen werden?

Answer 5

• Ethylen

- Propylen

Question 6

Durch welche chemischen Verfahren lassen sich Monomere zu Molekülketten verknüpfen?

Answer 6

• Polymerisation
• Polykondensation
• Polyaddition

Question 7

Bei welchen Monomeren wird das Verfahren der Polymerisation angewendet?

Answer 7

Monomeren mit Doppelbindung

Question 8

Durch welche Reaktionen ist das Verfahren der Polymerisation gekennzeichnet?

Answer 8

• Startreaktion
• Kettenreaktion
• Abbruchreaktion

-Startreaktion: - Energiezuführ
- Initiatoren aktivieren
- ihren Zerfall
- reaktionsfähige Gruppen bilden
( Radikale, Anionen, Kationen)
- Doppelbindung in Monomeren = Kettenreaktion

-Kettenreaktion: - Wachstumsreaktion
- Neu Moleküle an das reaktive Ende der
Molekülketten sich einlagern

-Abbruchreaktion: - Reaktion zweier aktiver Kettenenden
- Reaktion eines aktiven Kettenendes mit einem
Initiatorradikal

Question 9

Was versteht man unter Polykondensation und welche Voraussetzungen müssen die Monomere aufweisen?

Answer 9

• Verknüpfung von Monomeren —> Makromolekülen
• Wie? : Abspaltung von Nebenprodukten
• Bsp: Wasser, Ammoniak, Alkohole

-Veraussetzungen: Monomere weisen zwei funktionale Gruppen auf

Question 10

Was versteht man unter Polyaddition?

Answer 10

• Verknüpfung von Monomeren —> Makromolekül
• Wie? Ohne Abspaltung von Nebenprodukten
• Durch? Additionsreaktion

Question 11

Nennen Sie jeweils ein Beispiel für ein Polymerisat, Polykondensat und Polyaddukt.

Answer 11

Polymerisat: PE (Polyethylen)

Polykondensat: PA (Polyamid)

Polyaddukt: EP (Epoxidhard)

Question 12

Welche Bindungsmechanismen treten bei Kunststoffen in den Molekülketten und zwischen den Molekülketten auf?

Answer 12

• In Molekülenketten
• Zwischen Molekülenketten
• In Molekülenketten: Elektronenpaarbindung (Kovalente Bindung)
• Zwischen Molekülenketten: Nebenvalenzbindung (van der Waals Bindung)

    ::Dispersionskräfte
    ::Dipolkräfte
    ::Wasserstoffbrückenbindung

Question 13

Was versteht man unter Dispersionskräften?

Answer 13

• Elektronrotation induzierte magnetische Momente —> (folgen zur) Anziehung der unterschiedlichen gepolten Bereiche.

Question 14

Welche Nebenvalenzbindung tritt bevorzugt beim

a) PVC und
b) beim Polyamid auf?

Answer 14

a) PVC : Dipolkraft

b) Polyamid : Wasserstoffbrückenbindung

Question 15

Das unten gezeigte Diagramm zeigt für eine Kunststoffgruppe schematisch die Abhängigkeit von Zugfestigkeit und Dehnung von der Prüftemperatur. Um welche Kunststoffgruppe handelt es sich?

Answer 15

amorphe Thermoplast (nicht teilkristallin)

Question 16

Erklären Sie schematisch an einer Skizze den Ursprungsmodul E0 .

Answer 16

1. Skizzieren Graph von Spannung(Delta)-Dehnung(Epsilon)
2. Skizzieren steigende Kurve (increasing curve with the maximum pointing towards upwards) (start at origin)
3. Skizzieren ‘ straight dotted line’ and label it ‘E null(0)’ , (Start at origin), (gradient of this line must be more than the steigende Kurve).
4. Label at the side of the graph :

    ::Ursprungsmodul  ‘E null(0) ‘ = Anfangssteigung
   
    :: ‘E null (0) ‘ = dSpannung / dDehnung für ε=0 , 
                                (d means delta symbol)

Question 17

Skizzieren Sie schematisch im Spannungs-Dehnungsdiagramm den Einfluss der Belastungsgeschwindigkeit.

Answer 17

1. Skizzieren Graph von Spannung(Delta)-Dehnung(Epsilon)
2. Skizzieren 2 steigende Kurven (both increasing curve with the maximum pointing towards upwards) (both start at origin)
3. Gradient of Differentiated Epsilon 2 > Gradient of Differentiated Epsilon 1
4. Label the 2 curves : differentiated Epsilon 1 and differentiated Epsilon 2 according to the designated gradients
   [ must remember to write the dot to notify that the epsilon is differentiated]
5. Label at the side of the graph :

    :: differentiated Epsilon.2 > differentiated Epsilon.1
    :: Mit zunehmender Belastungsgeschwindigkeit
    :: überwiegend elastisch 
    :: aber wenige plastisch