Polymere Flashcards
Worum geht es?
Eine chemische Verbindung aus Ketten- oder verzweigten Molekülen (Makromolekülen), die wiederum aus gleichen oder gleichartigen Einheiten (Monomere) bestehen.
Polymere
Aus welchen Elementen bestehen Polymere?
C, H, O, N, F, Si
Beschreibe den chemischen Aufbau von Polymeren.
Welche Bindungsart ist innerhalb der Hauptkette und/oder Seitenkette?
Kovalente Bindung (primär)
Beschreibe den chemischen Aufbau von Polymeren.
Welche Bindungsart ist zwischen den Ketten?
Wasserstoffbrücken- und/oder Van-der-Waals-Bindungen (sekundär)
Worin unterscheidet man bei dem Aufbau von Polymeren?
Atomare Struktur
Mikrostruktur
Worin unterscheidet man bei der atomaren Struktur von Polymeren?
Konstitution
Konfiguration
Konformation
Worin unterscheidet man bei der Mikrostruktur von Polymeren?
Amorphe Struktur
Teilkristalline Struktur
Was beschreibt die Konstitution (Atomare Struktur) von Polymeren?
Gibt Auskunft über die Art, Zahl und Anordnung der Grundbausteine und die dadurch bedingte Molekularstruktur.
Konstitution von Makromolekülen
Beschrifte Folie 13.
Polyolefine
Polyvinyle
Heterokette mit zyklischen Segmenten
vgl. Folie 13
Was beschreibt die Konfiguration (Atomare Struktur) von Polymeren?
Die Anordnung der Seitengruppen
bzw.
Die räumliche Anordnung der Atome innerhalb des Moleküls bei gleicher Konstitution
Konfiguration von Makromolekülen - Anordnung der Nebengruppen
Beschrifte Folie 15
Isotaktisch
Syndiotaktisch
Ataktisch
vgl. Folie 15
Was beschreibt die Konformation (Atomare Struktur) von Polymeren?
Räumliche Gestalt des Makromoleküls
bzw.
Räumliche Anordnung der Ketten (Umklappen oder Drehen um die Bindungsachse)
Wovon spricht man bei Polymeren, wenn die Makromoleküle vollständig ungeordnet sind und die Struktur daher keine Fernordnung besitzt?
Amorphe Polymere
Wozu führt die fehlende Fernordnung amorpher Polymere?
Transparenz
Wie werden amorphe Polymere beschrieben?
linear
verzweigt
vernetzt
verschlauft
vgl. Folie 22
Wovon hängt es ab, ob der amorphe Polymerwerkstoff bei Raumtemperatur fest oder weich vorliegt?
Glasübergangstemperatur
Worum geht es?
In den Ketten
–> Konvalente Bindungen
Zwischen den Ketten
–> Sekundärbindungen
Amorphe / Teilkristalline Thermoplaste
Worum geht es?
In den Ketten
–> Konvalente Bindungen
Zwischen den Ketten
–> Sekundärbindungen und kovalente Bindungen
Elastomere
(–> weitmaschig)
bzw.
Duroplaste
(–> engmaschig)
vgl. Folie 24
Worum geht es?
In manchen Bereichen der polymeren Struktur herrscht eine parallele Anordnung der Molekülketten.
Teilkristalline Polymere
Wovon hängt der Kristallinitätsgrad teilkristalliner Polymere ab?
Streckung der Molekülketten
Länge der Seitenketten
Anordnung der Seitenketten
Nebenvalenzen der Molekülketten
Welche Struktur kennst du im Zusammenhang mit teilkristallinen Polymeren?
Sphärolithstruktur
vgl. Folie 26
Wie erfolgt die Einteilung von Polymeren nach mechanisch-thermischem Verhalten?
Thermoplaste
Elastomere
Duroplaste
Wie erfolgt die Einteilung von Polymeren nach Entstehungsreaktionen?
Polymerisation
Polykondensation
Polyaddition
Beschreibe folgende Art von Polymeren: Amorphe Thermoplaste
- Keine Quervernetzung
- Plastisch verformbar
- Anwendungstemperatur < Glasübergangstemperatur
- Bei Temperaturerhöhung: Erweichung bis zur Verflüssigung, reversible
Beschreibe folgende Art von Polymeren: Teilkristalline Thermoplaste
- Keine Quervernetzung
- Teilweise parallele Anordnung der Molekülketten
- T > Tg (zäh elastisch)
- Kristallinitätsgrad zwischen 20% - 80%
- Plastisch Verformbar
- Thermisches Verhalten wie amorphe Thermoplaste
Beschreibe folgende Art von Polymeren: Elastomere
- Quervernetzung (weitmaschig, einzelne Molekülketten durch kovalente und Sekundärbindungen miteinander verbunden)
- hohe Elastizität
- Glasübergangstemperatur < Anwendungstemperatur
- Plastisch nicht verformbar
- Bei Temperaturerhöhung: Zerstzung
Beschreibe folgende Art von Polymeren: Duroplaste/Duromere
- Quervernetzung (engmaschig, einzelne Molekülketten durch kovalente und Sekundärbindungen miteinander verbunden
- Härten während der Herstellung irrversible aus
- Plastisch verformbar
- Bei Temperaturerhöhung: Zersetzung
Worauf beruht der hohe thermische Ausdehungskoeffizient von Polymeren?
Bindungen
Was bestimmt die mechanischen Eigenschaften von Polymeren ?
Konformation
Wovon sind die mechanischen Eigenschaften abhängig?
Temperatur
Zeit
Geschwindigkeit
Worum geht es?
Reversible interatomare bzw. intermolekulare Abstandsänderungen
Energieelastizität
- Hooksche Gesetz
- T < Tg (=Glasübergangstemperatur)
Worum geht es?
Reversible Molekülstreckung
Entropieelastizität
- T > Tg (=Glasübergangstemperatur)
Was ist bei plastischen Verformungen von amorphen Polymeren zu beobachten?
Scherbänder
Crazes
vgl. Folie 41
Bei welcher Art der Belastung treten Crazes auf?
Zugbeanspruchung
(Normalspannung)
(überwiegend bei spröden amorphen Kunststoffen)
Bei welcher Art der Belastung treten Scherbänder auf?
Zug, Druck und Schub
(Schubbeanspruchung)
(überwiegend bei zähen amorphen Kunststoffen)
Zeichen die Dehnungs-Zeit-Diagramme von Energieelastizität, Entropieelastizität und Viskosität/Plastizität.
vgl. Folie 46
Ordne die Dehnungs-Zeit-Diagramme von Energieelastizität, Entropieelastizität und Viskosität/Plastizität der Formänderung auf Folie 46 zu.
vgl. Folie 46
Welche Modelle zur Beschreibung von Verformungsverhalten bei Polymeren kennst du?
Hooksche Modell (linear elastisches Verhalten)
- Reversible
- Nicht zeitabhängig
Newtown-Modell (viskoses Fließen
- Irreverible
- Zeitabhängig
Maxwell-Modell
- lineare Teil: Reversible
- viskoses Fließen: irreversible
Voigt- oder Kelvin-Modell
- Viskoelastizität: reversible und zeitabhängig
Burgers-Modell
Beschrifte Folie 48.
vgl. Folie 48
Wann befindet sich die folgenden Polymere im Gebrauchsbereich und in welchem Zustand liegen sie dort vor?
- amorphe Thermoplaste
- teilkristalline Thermoplaste
- Elastomere
- Duromere
Amorphe Thermoplaste
–> T < Tg (hart, spröde)
Teilkristalline Thermoplaste
–> T > Tg (zäh elastisch)
Elastomere
–> T > Tg (weich elastisch)
Duromere
–> T < Tg (hart, spröde)
Welche Wöhler Kurve liegt bei Polymeren höher?
teilkristallin
amorph
teilkristallin
vgl. Folie 63
Welche Brucharten bei Polymeren kennst du?
Duktilbruch
Sprödbruch
Faserbruch
vgl. Folie 62
