Kunststoffe Flashcards
Monomere und Polymere
Einzelbaustein: Monomer
Makromolekül: Polymere, zb. Kunststoffe, Proteine, Polysaccharide
Kunststoffe: Polymere, vom Menschen hergestellt
Polymerisation
= Polymerisate
PE: Verpackungsfolien, Flaschen
PP: Verpackungsfolien, Gerätegehäuse
PVC: Kabelummantelungen, Schläuche
Polykondensation
= Polykondensate Abspaltung von Wasser, zwei verschiedene funktionelle Gruppen notwendig PC: DVD, CD, Signalleuchten PA: Strumpfhosen (Nylon), Dübel PET (Polyethylenterephtalat): Flaschen
Polyaddition
= Polyaddukte wie EP, PUR
Verlauf wie Polykondesatoin, nur ohne Abspaltung von Wasser
Übertragung eines H-Atoms von einer funktionelle Gruppe zur nächsten
PUR: Schuhsohlen, Rollen
Epoxide: Klebstoffe, Beschichtungen
Zusammenhalt Polymere:
- Über kovalente Bindungen – Verknüpfung der Atome der Polymerkette
- Intermolekulare Bindungskräfte – zwischen funktionellen Gruppen im Molekül
Einfluss von Temperatur:
Wärmeausdehnung mit zunehmender Temperatur
Einteilung nach Struktur und Bindungskräfte
Thermoplaste
Thermoplaste: Zusammehalt durch zwischenmolekulare Kräfte - Kräfte sinken bei Wärmeeinfluss - Schmelzbar, auch mehrfach - Löslich in Lösungsmitteln - Am meisten verwendet
Einteilung nach Struktur und Bindungskräfte
thermoplastic amorph
Amorphe Thermoplaste: PC, PVC, PET
• Stark verzweigte Molekülketten bzw. lange Seitenketten -> ungeordnet
• Sind im nicht eingefärbten Zustand glasklar
Einteilung nach Struktur und Bindungskräfte
Thermoplaste teilkristallin
Teilkristalline Thermoplaste: PP, PE, PA
- Makromoleküle mit geringen Verzweigungen bzw. kurzen und wenigen Seitenketten -> einzelne geordnete und dicht gepackte Bereiche (hoher Ordnungszustand -> kristallin)
- Vollständige Kristallisation unmöglich, da Molekülketten zu lang -
> Um- / Ineinanderverschlingen während Polymerisation
Einteilung nach Struktur und Bindungskräfte
Elastomere
EPDM SBR Zusammenhalt durch kovalente Bindungen - Sind vernetzte Kunststoffe, Molekülketten sind bei Polymerisation miteinander vernetzt - Nicht schmelzbar - Nicht löslich - Bei RT wie Gummi
Einteilung nach Struktur und Bindungskräfte
Duroplaste
Duroplaste: UP, EP Zusammenhalt durch kovalente Bindungen Höhere Zahl an Vernetzungsstellen als Elastomere - Bei RT Hart, fest und spröde - Kaum Erweichung bei Erwärmung - Nicht schmelzbar
Physikalisches Verhalten von Kunststoffen
Dichte: idR. Gering besonders bei PE und PP
Wärmeleitfähigkeit: gering, da keine frei beweglichen Elektronen im Material
Elek. Leiffähikeit: gering, elek. Widerstand nimmt mit steigender Temperatur ab
Mechanisches Verhalten von Kunststoffen
Thermoplaste: schmelzbar, löslich, Bei RT fest aber durch Wärme formbar
Duroplaste: nicht schmelzbar, nicht quellbar, bei RT sehr hart und spröde
Elastomere: nicht schmelzbar, nicht löslich, mäßig quellbar, bei RT wie gummi
Aufbereitung von Kunststoffen
Durch zerkleinern, Granulieren und Dosieren
Granulieren:
Kaltgranulieren: nach dem Abkühlen an Luft oder Wasser zerschnitten
Heißgranulieren: im heißen Zustand zerkleinern
Kunststoff wird im Extruder plastifiziert und durch Lochplatte gedrückt, dann die Stränge abgeschnitten
vorgemisches Granulat = Masterbatch
Verarbeitung von Kunststoffen
Extrusion
Herstellung von endlosen halbzeugen aus Kunsttoff – direkte Weiterverarbeitung möglich
Prinzip: Einbringen in den trichter, schnecke treibt das Gut voran, wird bei hohen Tempearaturen und Scherung geschmolzen und eine homogenen Masse erzeugt, Austritt als Strang
Materialien: Thermoplaste wie z.B. PE, PP, PVC, PC, PMMA
Anforderung: hohe Viskosität
Verarbeitung von Kunststoffen
Blas und Thermoformen
Aus Extruder wird der Strang zu einem Rohr geformt
In das heiße Rohr wird Luft eingeblasen, gefaltetet, aufgeschnitten aufgerollt
Verarbeitung von Kunststoffen
Tiefziehen
für Flaschen
Folie wird aufgelegt und unter Druck und Wärmezuhr in Form gezogen bzw. die Form an die Folie gepresst
Verarbeitung von Kunststoffen
Spritzgießen
Bsp. PE Schalen, Joghurtbecher
Flüssiger Kunststoff wird in Spritzgießformteil gefüllt und danach abgekühlt
Aufbereitung von Zusatzstoffen
Antioxidantien (Thermostabilisatoren):
Verhindern Abbaureaktion von Kunststoffen durch Oxidation
Kunststoffe halten den Verarbeitungstemperaturen stand
Lichtstabilisatoren: Verhindern Abbaureaktion von K. durch Lichteinfall
Gleitmittel: Beeinflussen Verarbeitungseingenschaften beim Plastifizieren
Weichmacher: harte und Spröde K. werden flexibel
Pigmente: Einfärben
Antifogmittel: wenn heiße LM abgefüllt werden, verhindern sie die Bildung von Wasser an der Packmitteloberfläche
