Kunststoffe

Alternativer Bildtext:

mung nicht weich wird → Beispiel: Plastikbecher Brechen und sind. sprode →weitmaschig, Bastopland vernetzte, zweidimensionale Makromoleküle → Elektronenpaar-bindung →Atomverbindung Ziehen sich zuerst zusammen (Grund: Schwingung der Netzfaden) → Neht schmelzbar. Zersetzen sich - hohe Elastizität, kehrt in ihre ursprünglichen Form wieder zurück → Leicht verformbar, da de verkräulten Kettentede zwischen. den Netzbrücken. streckbar sind → Kehren in ihre Form wieder zurück → Weich →Beispiel: Haargummi, Matratzen, Schaumstoff Auto Bakeut Gummi Polypropen Beispiel to out ↳ Phenoplast: ↳Isopren Thermoplast am Beispiel von Polypropen → Ist ein Werkstoff, der bei Wärmezufuhr schmilzt, der bei Wärmezufuhr zu Formteilen weiterverarbeitet werden kann → Thermoplast besteht aus linearen, unvernetzten Makromolekülen. →Da in den Makromolekülen von Polypropen die Grundbausteine linear aneinandergefügt sind, ist Polypropen ein Thermoplast! Verwendungszweck im Alltag Thermoplaste: Plastikbecher Duroplaste: Aufsätze vom Föhn sind meistens aus Duroplasten, da sie nicht durch Warme, die bei Nutzung erzeugt wird, Form und Härte verlieren dürfen. Elastomere: Gummibänder müssen verformbar sein, um beispielsweise mehere Objekte zusammenzuhalten. Nach der Verformung müssen sie in den Ausgangszustand zurückkehren & die Objekte fixieren. Weiterverarbeitung von Polypropen Granulat zu Zahnbürstengriffen →Durch Erwärmung von Polyproper Granulat werden VAN-DER-WAALS- Wechselwirkungen teilweise überwunden. → Makromolekule sind schließlich gegeneinander beweglich. →Das Kunststoff material wird verformbar. →→ Zwischenmolekulare Wechselwirkungen werden während dem Abkühlungsprozess aufgebaut, sodass ein fester Zusammenhalt der Makromoleküle entsteht. Reegling Werkstoffliches Recycling. - Werkstoffreine Thermoplasten -- to - Bottle Verfahren Bottle. werden zerkleinert, gereinigt und mit neuen Thermoplasten vermisst Thermoplasten mindere Qualität werden zu mechanisch weniger beanspruchten Produkten Rohstoffliches Recycling: Hydrolyse & Pyralyse unrentabel Liefert Energie & Kohlenmonoxid zur Reduktion von Eisenoxid - Hydrolyse ↳ Polykondensate durch Wasserdampf, hohen Druck, hohe Temperaturen 4 in Monomere aufspalten Pyrolyse → Makromolekule werden unter hohen Temperaturen & Saverstoffausschluss in einem geschlossenen Raum /Reaktor aufgespalten Thermische Verwertung - Verbrennung zur Energiegewinnung - Verbrennungsgase müssen aufwendig gereinigt werden Energetische Verwertung →Gemischte Kunststoffabfälle werden zur -> Entstehung von schädlichen Gasen Hochdruckpolyethen amorphe Bereiche (verknault) ->geringere Schmelztemperatur Ethen reagiert mit dem Radikal bei Lochen und niedrigen Temperaturen eher kurzere Molekülketten weich kleinere/geringere Dichte Niederdruckpolyethen Energieerzeugung verbrannt → höhere Schmelztemperatur größere Dichte → fest Skristalline Bereiche (parallele Anordung) -Jwenigere Verzweigungen & längere Molekülketten PVC → Polyvinylchlorid > Wasserresistent → Beim Erhitzen =) weich & plastisch ver formbar →→Langsame Zersetzung bei Wärme einwirkung H cl Polystrol →Monomer: Styrol Löst sich gut in unpolaren Stoffen Wärmeleitfähigkeit: gering Elektrische "Leitfähigkeit: gering Radikalische Polymerisation 1. Startreaktion : Bildung eines Startradikals R-R2R. homolytische Spaltung ↳ gleichmäßige Aufteilung der Elektronen 2. Kettenstart H H 1 →R-C-C R. + ܐܚܛܝܐܝܗ 3. Kettenwachstum H R-C-C• + I 1 H H 7 HH H H 1 Das Radikal spaltet die Doppelbindung des Ethens auf, da es sich mit einem Elektron verbindet und es bildet sich ein neues Radikal. ·ct-c-c. + 1 I I H H H H H R-C-C 11 HH H -U-= H 4. Abbruchreaktion Wenn Radikale miteinander reagieren, kommt die Reaktion zum Erliegen. " H of •C-C C.- 1 I .1 A H H 1 H Das neve Radikal greift die an und nimmt sich ein Doppelbinding Elektron, das übrige Elektron, geht zum C-Atom, es entsteht ein neues Radikal. ·R. → R. H H H H H H | || ||| J --C-C-C-c+c-c+R. 1. AH 4 HA |||| 'M Anmer Kungen: Durch die radikalische Polymerisation entstehen lineare Ketten- moleküle, diese können durch Nebenreaktionen jedoch auch verzweigt werden. Die gebildeten Polymermoleküle sind unterschiedlich. Radikalische Polymerisation Kochrezept 1.) Aufschreiben: Monomer und den Stater / initiator, Manamer: 2-Methylpropen Stater/ininator: R-B-O-R 2.) Stater /Initiator homolyn'sch Spalten R-O-O-R 2x R-O. 3.) Kettenstart also Radical verbindet sich mit Monomer - CH3 H R-O- Cº CH3 1 CH3 4.) Ketten wachstum: neuer Radital verbindet sich mit Monomes # CH₂ CH₂ CH₂ H CH3 1 R- O-C- C R- O- Ċ-Ċ-Ċ- c• ( 1 CH3 + It C / H H 1 R- O- Ċ-Ċ- CH₂ H 1 1 1 CH3 I + A r A' →R-O-C CH3 C = CH3 CH3 CH₂ 5.7 Kettenabbmen, mit einer Rekombination (Radika+Radik! = = Abbruch) 1 H CH 3 H VI ( сиз H 1 1 CH3 H CH3 H + c-c-c-c-O-R T H CH 3 1 1 1 H1 CH₂ it Polykondensation Säure COOH, : ol-Alkohol OH, C-O-H, C-OH Amino: NH₂, Buten C=C H H OH For Hªc - ć- ć - E-c-c M 01 81 ₁-C² (CH₂)- C-0²-(CH₂)₂ =²²0-C-(CH ₂/₁-C²- 6. Insg 6 C-Atome insg: 6 C-Atome - не хал →Hexan 1.2 116-disäure 2.) 116-diol Hexan-116-disaure Hexan-1,6-diol N-CCH2-N 6 C-Atome H 116-Diamino hexan 1 H CL G. H тес Monomere haben zwei oder mehr funktionelle Gruppen (2.B. Hydroxygruppe [OH], Carboxylgruppe [CH], Aminogruppe [NH₂] 18- - es wird immer ein Wassermolekül abgespalten Hexan-116-disaure |-|CH₂=CH CI|| CH₂ - CHCL HICH ₂ -Dappellbindung H chlorethen ra 67 ₁-C-Ñ- (CH₂2₂ ) ₂2 N-... I E-(CH₂) H 14 Hrxan-16, disaure + 16 - Diamino ethan a C-Atome müssen alle 4-Bindungen haben. -CHCY.... H^ +CF ₁ - CF ₂ / F₂₁ - CF₂ - CF₂ - CF/ CC Tetra fluor etheim Bsp.: 2 C-C-C-C HO HH 120100+) + 2 но- HO-C-OH → ---- OH HO 1 C-C + 3H₂0 1,4 Butandisäure & Methandiel → Poly - Ester + Wasser Wasser wurde abgespalten -OH Polyester langgestreckte Polykondensation aus Dicarbonsaure & Dipolen Polyamide - entstehen durch Polykondensation von Dicarbonsäuren mit Diaminen. - Perlon + Nylon werden in den Textilfasern bearbeitet. Polyester Entsteht aus einer dicar bensäure und aus einem Die ✓ но ↓ 40 C-R-C²-01 HO-R-OH (0 10= -C-R- (0, CAPH он - - +10=R=0[₁- 1-14₂0 1-4/₂0 20 CH ROZ HO (( 0 -C-R-C₂ но-р-он -1₂0 -R- -- C -O-R-O - C-R - C - O-R-... || "1 01 10 рет Benzol-114- dicarbonsäure Ethan-112- did -H₂C 7 So HO 107 H2O₂ 10 (1 \/ 101 он 11 ۱۵/ 4 4 +HO-C- C fol ) H T +1 H2O 10 H -4-4-4 H CH roacTCH a 의 M AG Cool ܓܘ, 2 Fol +2H₂0 Radikalische Polymerisation. Typ Monomere: Ethen H "X=(² H Propen H C=C CH3 Chlorethen H H H H (=C cl Polymer HHH ....-C-C. H Voraussetzung: → Monomer mit Mehrfachbindungen Radikal I H H 1 HH H 11 ·•·-C-C-C-G-C-C- 1 ÍCH, CHỊ CHO HH I) H H H | I 1 L -C-C-C-C-C H cl се н 1 Kunststoffe →Organische Molekule, die Riesenmoleküle dar stellen → Synethisch hergestellt -> Unterscheidung: chemisch, mechanisch, thermisch → Bausteine: Monomere Reaktion Polymer Bsp.: Alkehel Dibutanel Saure Dipentan säure: -U-I H H Di butanol-HG-C-C-C-C-OH н J. JI " HO-C-C-C ( HH - 41376 ン C- CH + H Ho Dipentansaure 19 H A H H 40-E - C-Ć - λ- 0 - 0 - ( ( 1 " H H H f HO ( H 1/ 보 C- C T fl ti ( 1 fi fi H ( 4 ( -C- ( H H } C-ċ-ċ-C HHH C-C- C ( с T ( fi 10 = 0¹ fl fl H - 011 30) -C-0-c- H ( H 071 ( 1 fi fi o + Ha H H E-k-E- ( H H H H " C-C-C-C.-C J H H H H ( HH 3 Polyamide н-л fl H . ?1 I Н Diamin к н н н Н Г Н Н Н H с-с-с- I ( } нн н Fu-t Н H 1 чнихо 12-± т ; с-с ) н 1-нго Dicarbon saure = 2х н (С сон он I I H t-n-t C-C с + H₂0 . CI 2 НО Н Ethandisaure ૮થે АО lo=c لاتن но но со са до с-с лен Cl он 1 1 і н-й-с́ I Hi + ай д с ( H Harnstoff а - а H пан ( Н ?? с -н + =H₂C на П là t сет C + СН lot с - и - н ( H H-I I + Н а П анх й-н н знае Elastomere Verwendung Ein derartiges Polymer wird in der Praxis für die Herstellung von Autoreifen genutzt. Als Basis dafür dient häufig der thermoplastische Kunststoff Naturkautschuk. Dieser besteht aus dem Monomer Isopren und wird im Prozess der Vulkanisation chemisch weitmaschig vernetzt. Dadurch erhält er seine elastischen Eigenschaften. Das Innenleben von Golfbällen wäre ein weiteres Alltagsbeispiel für die Verwendung von Elastomeren. Diese bestehen häufig aus einem Hartgummikern aus Polybutadien. Hitzebeständig ist dieser Kunststoff zwar nur bis etwa 90°C, besitzt dafür aber eine sehr große Dehnbarkeit. Weshalb Golfbälle auch so elastisch sind. Dicarbonsäure 2.7 α-\ a сгон C-CH O 1,2- Benzendicarbonsäure al "1 COH Cal V COH 1 COHA HO C 1 H N H 40-C-C-0# Diol I ift 0~C 1 н H -* (1 H Glykol HOL C The C=C) Reaktion: Veresterung, Stoff: Polyester - - ali A R₂C²-é-R₂ Ester C-OH FO -۵» +2+4₂0 b.) Siche Lsgn. 3.) Pentandisaure: Ho يادة HO ل يم Pentan-1, 3-diol : AO-C -- c-c-c ---- c-c-c عان H veresterung ( م ل-± ا ( (۱ نين (0 C-O "C-d- - بلده Ha h A A + 4 o - - - - - ۱ " C- / H + - ر +- ر A ۔ ۔ OH * * * ا c-c ن " dru-F h -c-c ا ال ا + AO - - ک م ا H ا A يا H C-C-C | | A ر - . ا 1- - + OH A O + -- 1 OH يلا ں۔ ا H + - N- -± он -th2₂9 + H₂O 1.7 2 Radikale stehen sich gegenüber, die Radikale verbinden sich. + CH3 H CH₂ R- O- Ċ-Ċ-Ċ- Co 1 CH3 1 H A H 1 CH3 H R- O- Ċ-Ċ 1 CH₂ H 1 2.) Nun light eine Elektronen paar bindury ver. CH 3 H CH3 H ·c-c-c-¿-0-R CH3 I H n CH3 CH₂ H CH3 H +•c-c-c-c-O-R 1 сно it 1 CH3 ( CH ₂ " н сні L 1 CH₂ it o- Also, wenn eine Elektronen paar bindung vorliegt, heig es das tein Radital mehr gebildet it wird und somit kann die lette nicht mehr wachsen, die Abbruchreaction wurde e gemacht. Radikal = 1 elettian Poly Condensation = Pay kondensation - mehrstufige chemische Reaktion zuli Gewinnung von Polymeren (kunststoffen). Dabei werden Monomere mit 2 oder mehreren funktionellen Gruppen unter Aapaltung von einfachen Molekäten wie H₂O, HCl oder NH₂ zur Polycondensarten verbunden. Bsp.: OH OH aff H ECDE- & - F J-H20 Hydrolyse = Spaltung einer chemisenen Verbindung durch Reakhon mit Wasser. thos Ka F K the Pyrolyse! eine thermo- chemisene Spaltung organischer Verbindungen, wabei durch hohe Temperatur (500-900℃) ein Bindungsbruch innerhalb großer Maleküle in kleine Erzwungen wird.