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polymere! Flashcards

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1
Q

Was ist ein Polymer?

A

eine Substanz, die aus chemisch einheitlichen organischen Makromolekülen aufgebaut ist.

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Q

Makromoleküle

A

Makromoleküle sind langkettige, organische, aus sich wiederholenden Einheiten aufgebaute Moleküle (ab einer Molekülmasse von 1000) (Monomere, Molekülbausteine)

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3
Q

A/A Monomere

A

sind die Monomere untereinander gleich, bildet sich ein A-A-Polymer, wobei das “A” für einen Baustein steht.
Beispiele: Polyethen und Polyvinylchlorid
XXXX

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4
Q

A/B Polymere

A

Falls es 2 unterschiedliche Baueinheiten gibt, bildet sich ein “A/B” Polymer. XYXY Beispiele: Polyamide (z.B. Nylon) und Polyester

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5
Q

thermoplaste: main aspects, examples

A
  • können im geschmolzenen Zustand in eine neue Form gebracht werden
  • behalten beim Abkühlen ihre neue Form
  • 80% hergestellte Stoffe sind TP
  • Beispiele: Polyalkane, Polyethen, Polyester, Polyamide (Nylon)
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6
Q

Thermoplaste ZMK:

A
  • schwächere zwischenmolekulare Kräfte als z.B. Duroplasten
  • -> Die Ketten werden dadurch gegeinander verschiebbar
  • die schwachen Kräfte zw. den Ketten werden leicht überwunden. Das Polymer schmilzt und kann verformt werden
  • ohne kovalente Quernetzung zwischen den einzelnen Ketten
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7
Q

LDPE and HDPE

A 
HDPE= hohe Packungsdichte zwischen Makromoleküle —> hart —> Hochkritsallin (70%) 
-LDPE= amorph, weich, flexibler als HDPE —> weich —> amorph (45 % kristallin)
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8
Q

Duroplaste: main aspects and examples!

A
  • formstabil
  • Zersetzung beim Erhitzen
    –> benötigt ein sehr hoher Grad von Energie
  • große Struktur = geringe Löslichkeit
    Beispiele: Epxoidharze, Polyurethenschäume, Bakelit (Isolationsmaterial)
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9
Q

Duroplaste: ZMK

A
  • stark vernetzt und haben starke zwischenmolekulare Kräfte
  • Ketten können nicht verschoben werden, auch beim Erwärmen
  • Die kovalenten Bindungen zw. den Ketten sind sehr stabil. Das Polymer behält beim Erhitzen seine Form.
  • Querverbindungen verhindern die Verschiebung der Ketten
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10
Q

Elastomere <3333 main aspects and examples

A
  • haben sowohl eine hohe Festigkeit als auch Flexibilität
  • zeigt elastische Verformbarkeit
  • Beispiele: Gummi, Neoporen, Silikonkautschuk, Latex
  • durch äußere Einwirkungen verformbar
  • gummielastisch
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11
Q

Elastomere ZMK

A
  • Die Ketten sind untereinander zwar kovalent vernetzt, aber bei weitem nicht so stark wie Duroplaste
  • verformbar durch Druck / Zug —> die wenigen kovalenten Bindungen werden gespannt, bleiben jedoch intakt
  • falls man dieser Druck wegnimmt, wird das ursprüngliche Form wiederhergestellt
  • hierbei werden die kovalente Bindungen/ Makromoleküle gespannt, jedoch nicht gebrochen
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12
Q

how can you make a duroplast from 2 thermoplasten?

A

2 thermoplasten, die entweder eine funktionelle Gruppe enthalten (Hyrdroxy, Amino, Carbonsäure,,,) oder eine Doppelbindung. Bei der Verknüpfung der Ketten entstehen kovalente Bindungen und man erhält ein 3 - dimensionales Netzwerk.

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13
Q

amorph

A
  • in amorphe Bereiche sind die Ketten weiter voneinander entfernt und somit ist mehr Bewegungsfreiheit vorhanden
  • ungeordnet
  • hohe Entropie
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14
Q

kristallin

A
  • Bereichen innerhalb eines Polymers, in denen die Polymerketten sehr regelmäßig und dicht gepackt sind
  • geordnet, niedrige Entropie
  • je höher der kristallin Bereich ist, desto fester und unbeweglicher ist es, und die zwischenmolekulare Kräfte sind stärker ausgeprägt
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15
Q

Kaltes Verstrecken

A

durch “kaltes Verstrecken” nimmt der Anteil der kristallinen Bereiche zu, deshalb erfolgt eine Zunahme der Polymerfestigkeit ( so kann man z.b. reißfeste Fasern herstellen) :)

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16
Q

Temperature and Kristallin

A
  • im glasartigen Zustand sind die amorphe Bereiche mit den ungeordneten Polymerketten regelrecht “eingefroren” und die Beweglichkeit der Ketten ist deutlich eingeschränkt.
  • bei höhere Temperaturen wird das Polymer zunehmend weicher
  • falls die Schmelztemperatur erreicht wird, verlieren die kristalline Bereiche den Zusammenhalt und das Polymer schmilzt zu einer zähen Flüssigkeit
  • bei Thermoplasten ist dieser Schmelzvorgang reversibel (once melted, it takes a new form, which could be melted back into it’s old form)
17
Q

building a Makromol. - where to the Nebengruppen go?

A

bottom row, H CL H CL H CL …

18
Q

Stufenwachstumsreaktionen:

A
  • Monomere reagieren zunächst zu kurzkettigen Di- Tri- und Oligomeren und erst gegen Ende der Reaktion zu langkettigen Makromoleküle
  • Polykondensation und Polymerisation und Polyaddition
19
Q

Polykondensation:

A

Hier werden Monomer-Moleküle mit mindestens 2 funktionelle Gruppen unter Abspaltung eines niedermolekularen Stoffes (z.B. Wasser) miteinander verknüpft. Hierbei entsteht außer der Polymerkette ein weiters kleines Reaktionsprodukt. (wie ein stabiles Molekül, häufig Wasser oder Chlorwasserstoff)
- hier wird oft ein H or OH abgespaltet

20
Q

Polymerisation:

A

Monomere mit eine C=C Doppel Bindung
Reaktion der Monomere
dabei entsteht eine Polymerkette

21
Q

radikale Addition

A

hier verlängert sich eine Kette an ihrem reaktiven Ende immer weiter
- Kettenwachstumsreaktion

22
Q

Polyaddition

A
  • verschiedene Eduktomoleküle mit mind. 2 funktionelle Gruppen werden verknüpft - Dabei werden KEINE kleineren Moleküle abgespalten
23
Q

polymer with =O

A

Dipol - Dipol - Wechselwirkungen

24
Q

polymer with = O and some H Groups (don’t have to be together)

A

Wasserstoffbrückenbindungen

25
Q

always in a Polymer:

A

Van-der-Waals-Kräfte

26
Q

how stabil is a polymer?

A
  • je stärker sich die Polymerketten gegenseitig anziehen, desto stabiler und weniger flexibel ist ein Polymer
  • flexiblen Polymeren haben Polymerketten die gut gegeneinander zu verschieben sind
  • je mehr Wechselwirkungen, je stärker
  • Polare Seitengruppen (-Cl) verstärken die Anziehungskräfte zwischen den Ketten und machen das Polymer stabiler
  • Verzweigungen : lineare, unverzweigte Ketten sind dichter gepackt als verzweigte und optimieren so die Bildung zwischenmolekulare Anziehungskräfte
  • Die Vernetzung von Polymerketten durch kovalente Bindungen erhöht Härte und Temperaturbeständigkeit eines Polymers. Besonders stark vernetzte Polymere werden als Duroplaste bezeichnet.
27
Q

Zugfestigkeit/ Length of a Polymer

A
  • Die Stabilität des Polymers steigt mit der Kettenlänge (ab einer bestimmter Anzahl von Repetiereinheiten)
  • längere Ketten sind stärker ineinander verwoben (dies vermindert Beweglichkeit)
  • längeren Ketten haben mehr Kontaktpunkte mit benachbarten Ketten —> Demzufolge treten mehr zw.mol. Kräfte auf
  • man lässt genau so viel Zugkraft auf ein Polymer einwirken, bis es reißt
28
Q

how to make a polymer weicher?

A
  • dies führt zu unterschiedlichen Seitengruppen in der Polymerkette, welches zu Folge hat, dass die Ketten weniger dicht aneinander gepackt sind
    das Zusammenhalt der Ketten wird dementsprechend etwas schwächer
  • außerdem kann man eines “molekularen Schmiermittels” verwenden, welches erlaubt, dass die PVC Ketten leichter aneinander vorbei gleiten (Weichmacher)

chemistry :-) (3 decks)

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