Teil 4 Flashcards
Was geschieht während der Keimbildung im Kristallisationsprozess?
Es entstehen kleine kristalline Berecihe in der Schmelze.
Ab einer bestimmten Größe (kritischer Keimradius) ist es für diese energetisch günstiger zu wachsen als zu zerfallen.
Unterscheidung zwischen homogenen und heterogenen Keimen.
- Homogen:
Entsteht durch Faltung und Aneinanderlegung reiner Polymerschmelze. - Heterogen:
Entstehen aus Verunreinigungen (werden auch absichtlich durch Nukleirungsmittel hergestellt um Keimdichte zu erhöhen).
Was ist beim Kristallwachstum zu beachten und welches Gefüge ergibt sich?
Das Kristallwachstum ist stark temperaturabhängig.
Eine langsame Abkühlung führt bspw. zu einem grobsphärolitischen Gefüge, welches sehr inhomogen ist (außen feine, innen grobe Kristalle).
Durch Nukleirungsmittel kann man ein feinsphärolitisches Gefüge erreichen.
Was passiert während der Nachkristallisation?
Die Nachkristallisaton setzt sofort nach dem Wachstum ein und kann über Monate dauern.
Es existieren Bereiche im Gefüge, die ihren Phasenwechsel verzögert durchlaufen. Nun streben die Phasen einem Gleichgewichtszustand zu.
Dadurch erhöht sich nachträglich der Kristallisationgrad.
Nenne die zwei bekannstesten Duroplasten.
- Polyesterharz (UP)
- Epoxidharz (EP)
Nenne die zwei bekanntesten Elstomere.
- Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)
- Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)
Was beschreibt die Molmassenverteilung?
Die Molmassenverteilung beschreibt die anteilsmäßige Aufteilung der unterschidelich langen Polymere im Werkstoff, da man einem synthetischen Polymer keine exakte Kettenlänge bzw. Molmasse zuordnen kann.
Wie misst man die Molmassenverteilung?
Das bekannteste Verfahren ist die Gel-Permeations-Chromatographie (GPC).
Bei dieser werden die Moleküle aufgrund ihrer Größe getrennt.
Welche Werte, in Bezug auf die Molmassenverteilung, charakterisieren einen Polymerwerkstoff?
Das Zahlenmittel:
Mn = Σi Ni * Mi / Σi Ni
Das Massenmittel:
Mw = Σi Ni * Mi² / Σi Ni * Mi
Ni: Anzahl an Polymeren
Mi: molare Masse der Polymere
i: Anzahl Monomere
Was verdeutlicht die sogenannte Uneinheitlichkeit?
Umso einheitlicher die Molekülgröße eines Werkstoffs, umso kleiner wird die Uneinheitlichkeit.
Uneinheitlichkeit:
U = (Mw / Mn) -1
Was bewirkt eine höhere Molmasse eines Polymers?
Eine höhere Molmasse/Moleküllänge führt zu…
- höherer Festigkeit
- höherer Zähigkeit
- schlechterem Fließverhalten
- einer höheren Anzahl Verschlaufungen
Welche zwei Bindungsmechanismen sind für die Kunststoffe von Bedeutung?
- chemische, innermolekulare Bindungskräfte (Hauptvalenzen, kovalent)
- physikalische, zwischenmolekulare Bindungskräfte (Nebenvalenzen)
- Nebenvalenzen sind von großer Beduetung für die Thermoplasten.
Was ist eine kovalente Bindung?
Die kovalente Bindung ist die klassische Elektonenpaarbindung.
Sie entstehen, wenn der Abstand zwischen zwei Atomen kleiner als die Summe der mittleren Atomradien ist.
Eine kovalente Bindung ist immer…
-gerichtet
-sehr stark
Welche Arten von kovalenter Bindung sind für die Kunststoffe relevant?
Die Einfach-, Doppel- oder Dreifachbindungen sind die vorherrschenden Bindungstypen. Bei ihnen sind 2, 4 bzw. 6 Elektronen beteiligt.
Wie hoch ist typischerweise die Bindungsenergie?
Bei einer kovalenten Einfachbindung liegt die Bindungsenergie zwischen 250 - 400 kJ/mol.
Die Bindungsenergie steigt mit der Anzahl der beteiligten Elektronen.
Was zeichnet die ionische Bindung aus?
Eine ionische Bindung liegt vor, wenn die elektrostatische Anziehung den überwiegenden Anteil der Anziehungskraft zwischen den beteiligten Ionen ausmacht.
Die Bindungsenergie ist mit 600 - 1000 kJ/mol sehr hoch.
