Kunststoffe

Question 1

Kunststoffe

Answer 1

• makromolekulare organische Stoffe , synthetisch oder durch Umwandlung von Naturprodukten erzeugt werden
• plastisch verformbar und plastisch geformt

Question 2

Anwendungsbereiche

Answer 2

• Kunststoffkleber
• Folien
• Türen, Tür und Fensterrahmen

Question 3

Allgemeines

Answer 3

• Aufbau auf Basis von Kohlenstoff
• Leichtwerkstoff
• Erhöhung des spezifischen Gewichts durch Zugabe von Füller

Question 4

Ausgangsstoffe

Answer 4

• Erdöl
• Gas
• Kohle
• Kalk
• Wasser
• Luft

Question 5

Eigenschaften

Answer 5

• leichte Verarbeitbarkeit
• niedriger E-Modul
• niedrige Wärmeleitfähigkeit
• niedrige Rohdichte

Question 6

Aufbau und Struktur

Answer 6

• linear & kettenförmig
• verzweigt
• räumlich vernetzt
• unterschiedliche Gestalten
• Entstehung eines komplexen Netzwerk
• > Struktur teils kristallin und überwiegend amorph

Question 7

Vernetzungsstruktur von Kunststoffe

Answer 7

• Thermoplasten
• Elastomere
• Duroplasten

Question 8

Thermoplasten

Answer 8

• lange Fadenmoleküle, aber untereinander sind sie nicht vernetzt
• plastisch verformbar
• Wärmezufuhr -> Verstärkung d. Moleklarbewegung -> Schmelzen
• Erkalten -> keine Bewegung -> Erhärtung
• Bsp: Polyethylen
• amorph
• teilkristallin
• Enstehhung durch Polymersiation

Question 9

Elastomere

Answer 9

• mit gummielastischen Eigenschaften
• geringer Vernetzungsgrad
• keine Verschiebung der Ketten
• nicht schmelzbar
• nicht schweißbar
• begrenzt löslich
• jedoch quellbar
• Beispiel: Latex
• räumlich vernetzt

Question 10

Duroplast

Answer 10

• 3D Vernetzung
• keine Schmelze bei hohen Temperaturen
• irreversible Zersetzung
• beständig bei hohen Temperaturen
• übliche Warmverformung zwecklos
• Beispiel: Polyesterharze

Question 11

Herstellung

Answer 11

• Polymerisation
• Polykondensation
• Polyaddition

Question 12

Polymerisation

Answer 12

1) Aufspaltung der Doppelbindungen
2) Energie sorgt das Monomer sich an Monomer Katalysator angliedert
3) Molekülwachstum gestoppt durch Kettenabbruchreaktion
4) exotherme Reaktion ohne Nebenprodukt
Beispiel : Polyethylen

Question 13

Polykondesation

Answer 13

1) Bindung der Kettenmoleküle aus veschiedenen Monomere unter Abspaltung von Nebenprodukten
2) Abspaltung für die Gleichgewichtsreaktion

Question 14

Polyaddition

Answer 14

1) Verkettung der Monomere
-> Platzwechsel der Atome
-> ohne Abspaltung von Nebenprodukte
2) Reaktionsschritte
- Umlagerung eines Atoms aus der reaktionsfähigen Gruppe
- Entstehung freier Enden
- keine Abspaltung eines kleineren Moleküls
Beispiele: Polyurethane

Question 15

Spannungs- Dehnungsverhalten

Answer 15

Je höher die Spannung wird, desto…

… mehr strecken sich die Molekülketten
… das Moralgerüst schert sich aus
… die gestreckten Molekülketten dehnt sich elastisch
- unterschiedliche Festigkeit und Verformungseigenschaften je nach Außmaß der Vernetzung und je nach Kristallisationsgrad

Question 16

Kunststoffe (Vorteile)

Answer 16

• geringe Rohdichte
• in Abhängigkeit der Art leichte Formbarkeit
• niedrige Wärmeleitfähigkeit
  gutes elektrisches Isoliervermögen
• gute Einfärbbarkeit

Question 17

Kunststoffe (Nachteile )

Answer 17

• niedriger E- Modul
• große Wärmeausdehnung
• Brennbarkeit
• keine Formbeständigkeit bei höhren Temperaturen
• große Kriechverformungen

Question 18

Mechanisch- Thermisches Verhalten

Answer 18

• Verformbarkeit wächst mit steigender Temperatur

- Festigkeit fällt ab

Question 19

Zugfestigkeit

Answer 19

• niedriger E-Modul

- niedriger Härte und Steifigkeit

Question 20

Zeitstand und Dauerstandfestigkeit

Answer 20

= bei Beanspruchung zeigen KS zeitabhängiges Verformungsverhalten

• Überprüfung mit Kriechversuch -> konstante Beanspruchung und mit Temperatur
• Zeitstandfestigkeit = Spannung die nach einer bestimmten Zeit zum Bruch führt

Question 21

Kriechen

Answer 21

Thermoplasten zeigen mit steigender Temperatur eine zunehmende Kriechverformung

Question 22

Einfluss der Temperatur

Answer 22

• Temperatur abhängig von Molekularstruktur
• Zustände von Thermoplasten bei Temperaturänderung
  1) harter Zustand
  2) weichelastisch
  3) teigig-zäh
  4) flüssig Zustand
  5) werden bei der Abkühlung wieder hart
• nach einer bestimmten hohen Temperatur beginnen alle Kunststoff zu zersetzen. Duroplasten geht von dem harten von dem harten Bereich in die Zersetzung

Question 23

Prinizip des Torsionsschwingversuch

Answer 23

bandförmiger Probekörper wird eingepalten und am anderen mit einer Schwungscheibe versehen

Question 24

Verbesserung der Kunststoffeigenschaften

Answer 24

1) Kristallisation
2) Vernetzung
3) Versteifung der Molekülketten
4) Zugabe von Weichmachern und Stabilisatoren
5) Verwendung von Füllstoffe und Faserbewehrung

Question 25

Anwendung von Kunststoffe im Bauwesen

Answer 25

1) Folien
2) Fugenmasse
3) Fugenbänder
4) Fassaden
5) Textilien
6) Baulager
7) Wärmedämmung
8) Kunststoffmodifiertes Beton
9) Kunststoffe in der Instandsetzung
10 ) Verpressmaterialien

Question 26

Schubmodulkurve

Answer 26

• temperaturabhänging
• charateristischen für jeweiligen molkeularen Aufbau des Kunststoffs
• charakteristischen für das mechanisch-thermische- Verhalten
• Abfall der Kurve -> Erweichungsbereich o. Schmelze des Kunststoffs

Question 27

Dauerhaftigkeit

Answer 27

Versprödung durch:

• radioaktive Strahlung
• Spannungsrisskorrosion
• Einwirkung von Licht, Sauerstoff, Feuchtigkeit und andere Witterungseinflüsse