Kunststoff Flashcards
Geschichten der Kunststoff-Herstellung
- Kasein
- Kautschuk
- Celluloid
Kunststoff-Herstellung: Möglichkeiten
- Umwandung von Naturprodukten (z.B. Kautschuk - Gummi; Milch - Kasein)
- Herstellung synthetischer Kunststoffe
- Recycling
Basis synthetischer Kunststoffe
Erdöl, Erdgas, Kohle
Ausgangsstoff für die meisten Kunststoffe
Naphta
Vorteile Kunststoff
- geringe Rohdichte
- Beständigkeit gegen wässrige Lösungen
- Kurzzeitfestigkeiten
- hohe Verformbarkeit
- z.T. glasklar
- niedrige Wärmeleitfähigkeit
- elektrisch nicht leitend
- mechanisch gut bearbeitbar
- schweißbar
- wasserdicht!
Nachteile Kunststoff
- keine Dauerstandfestigkeit
- z.T. lösungsmittelunbeständig
- Gefahr der UV-Versprödung
- hohe Wärmedehnung
- Gefahr elektrostatischer Aufladung
- brenn- und schmelzbar
- mechanische Eigenschaften stark temperaturabhängig
Kunststoff Arten
- Thermoplaste
- Elastomere
- Duromere
Herstellung Thermoplaste
Polymerisation
- exotherme chemische Reaktion
- Monomere, meist ungesättigte organische Verbindungen, reagieren unter Einfluss von Katalysatoren und unter Auflösung der Mehrfachverbindungen zu Polymeren (Moleküle mit langen Ketten)
- Bsp.: Ethen –> Polytehen
Struktur Thermoplaste
unvernetzte Ketten
typische Vertreter Thermoplaste
PE, PVC, PS, PMMA
typische Anwendungen Thermoplaste
Glasersatz, Abdichtungsbahnen, Rohre
Herstellung Elastomere
Polykondensation
- chemische Reaktion organischer Stoffe
- unter Abspaltung vieler kleinerer Moleküle werden aus vielen Molekülen Makromoleküle gebildet
- Bsp.: Hydroxycarbonsäure –> Polyester Typ I
Struktur Elastomere
schwach vernetzte Kettenmoleküle (“grobe Netze”)
Temperaturbeeinflussung Elastomere
T>TG: Gummielastisch
Temperaturbeeinflussung Kunststoffe
TG: Glasübergangstemperaturbereich
TK: Schmelztemperaturbereich
TZ: Temperaturzersetzungsbereich
Temperaturbeeinflussung Thermoplaste
TTZ: irreversible Zerstörung
Typische Vertreter Elastomere
Silikone, PUR
typische Anwendungen Elastomere
dauerelastische Fugenmasse, Lager
Herstellung Duromere
Polyaddition
- Verlauf wie Polykondensation in Stufen
- Monomere können an beiden Enden reagieren (kurze Molekülketten aus mehreren Monomeren entstehen, können zu längeren Ketten reagieren)
- Unterschied zu Polykondensation: keine Abspaltung von Nebenprodukten, sondern Reaktion von Monomeren)
- Bsp.: Dialkohol + Diisocyanat –> Polyurethan
Struktur Duromere
stark vernetzte Kettenmoleküle
Temperaturbeeinflussung Duromere
bis zur Zersetzungstemperatur fest, hart, beständig
typische Vertreter Duromere
PUR, EP
typische Anwendungen Duromere
Kleber, Beschichtungen (2-Komponenten)
Anwendungen Kunststoffe
- Profile aller Art
- Rohrleitungen
- Fußbodenbeläge
- Beschichtungen
- Folien
- Dach-/Dichtungsbahnen
- Fugenmasse
- Kleber, Bindemittel
- Glasersatz
- elektrische Isolierungen
- Luftkissen-Fassaden
Kunststoff-Rohrleitungen Vorteile
- glatte Innenoberfläche
- korrosionsbeständig
Kunststoff-Rohrleitungen Nachteile
- i.d.R. nicht biegbar
- große Temperaturdehnung
Kunststoff-Rohrleitungen: Lieferform KG
Kanalgrundrohr
- orangebraun = PVC
- Grün = PP
- Nutzung: Abwasserentsorgung
- nicht hitzebeständig
Kunststoff-Rohrleitungen: Lieferform HT
Hochtemperaturrohr
- grau = PP
- Abwasserentsorgung
- hitzebeständig bis 95°C
- resistent gegen Salze, Laugen, Säuren
Kunststoff-Rohrleitungen: Lieferform AS
Schalldämmendes Hochtemperaturrohr
- weiß = mineralverstärktes PP
- Abwasserentsorgung
- hitzebeständig bis 95°C
- resistent gegen Salze, Laugen, Säuren
- schwere Rohrwandung durch mineralische Zusätze
Kunststoff-Rohrleitungen: Verbundrohre
Bsp.: Aluminium-Verbundrohr
- Aluminium + PE-XE (vernetztes Polyethylen)
- Heizungs- und Sanitärinstallation
- hitzebeständig bis 110°C
- resistent gegen Salze, Laugen, Säuren
- form- bzw. biegbar
Kunststoff- Fußbodenbeläge: Materialien
- Linoleum (Naturkautschuk)
- PVC
- 2K-PU-Beschichtung (2-Komponenten-Epoxitharz)
Materialien Glasersatz
Acrylharze, Polycarbonate
Material Luftkissen-Fassade
pneumatische EFTE-Folie (Ethylen-Tetraflourethylen)
Glasersatz: Acrylharze
- hart, aber nicht kratzfest
- hochtransparent
- UV-beständig
- Einsatz: Stäbe, Rohre, Profile, lichtdurchlässige Platten, splittersichere Scheiben, Lichtkuppeln
Glasersatz: Polycarbonate
- hochfest
- schlagzäh
- transparent
- entflammbar
- nicht UV-beständig
- Einsatz: CDs/DVDs, Verglasung von Wintergärten und Gewächshäusern, Abdeckung von Kommunikationsgeräten
glasfaserverstärkter Kunststoff
- freie Formen möglich
- Ersatz für Stahlstäbe als Bewehrung
Kunststoff: Umwelteinflüsse
- Temperatur
- Licht (UV-Strahlung)
- natürliche Medien (Luft, Feuchtigkeit, Wasser, Erde)
- chemische Medien (Öl, Tenside, Schadstoffe)
- biologische Medien (Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere)
- mechanische Belastung
Kunststoff: Veränderungen durch Umwelteinflüsse
- Technische Eigenschaften (Gewicht, Festigkeit, Bruchdehnung, Schlagfestigkeit)
- chemische Veränderungen (Molekulargewichtsverteilung, Reaktionen an Polymer und Additiven)
- sichtbare Veränderungen (Farbänderung, Ablagerungen, Bewuchs, Brüche, Spannungsrisse, Material-Zersetzung)
Abfallbehandlung: Arten von Verwertung
- Stoffliche Verwertung (wertstofflich/Rohstofflich)
- Energetische Verwertung
Abfallbehandlung: Stoffliche Verwertung
Recycling
- wertstoffliche Verwertung: Beibehalten der stofflichen Eigenschaft
- rohstoffliche Verwertung: Nutzung des im Abfall enthaltenen Rohstoffes
Hierarchie der Abfallbehandlung
- Vermeidung
- Wiederverwendung
- Recycling
- sonstige Verwertung (energetische Verwertung)
- umweltschonende Beseitigung
