Kunststoffe

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Zusammenfassung Kunststoffe

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Der Polymerisationsgrad gibt die Anzahl der in einem Makromolekül gebundene Monomere Thermoplaste Eigenschaften-beim erhitzen weich und verformbar Vernetzung Bindung -behalten beim Abkühlen die gegebene Form bei -haben keine exakte Schmelztemperatur -besteht aus unterschiedlich langen Makromolekülen Struktur -lineare oder wenig verzweigte Moleküle -Van-der-Waals-Kräfte -Dipol-Dipol-Kräfte -Wasserstoffbrückenbindung Kunststoffe Makromolekule geordnet oder kristallin: Moleküle parallel zwsmolekulare Kräfte gut wirksam Duroplaste -beim erhitzen schmelzen sie nicht sondern zersetzen sich → bei hohen Temperaturen brechen die Bindungen auf und Polymer zerfällt in kleine Moleküle -Sind mechanisch nicht verformbar -hohe Beständigkeit gegen Hitze -engmaschig, verzweigte Moleküle -Elektronenpaarbindung Beim Dehnen werden die Knaule aus einander Bindungen sorgen dafür, dass beim Erwärmen die ungeordnet oder amorph: Makromolekule nicht Molekule verknault 2w Smolekulare Kräfte weniger gut wirksam an einander vorbeigleiten Elastomere -verändern bei mechanischer Belastung ihre Form Bindung bleibt erhalten -geht immer wieder in die Ausgangsform zurück - Beim Abkühlen verlieren sie ihre Elastizität →werden hart und spröde -weitmaschig, verzweigte Molekule, verknault -Elektronenpaarbindung Makromolekūle sind miteinander vernetzt gezogen und Molekule gleiten aneinander entlang Beim Loslassen verknäulen sich die Moleküle wieder Strukturformeln der Monomere Vinylchlorid Kat. Kat. ><二>-大二 Ethen Propen = Styrol H H c=ć CH3 H H Kat. Kat. Polyethen (PE) Polypropen (PP) H CH3 Polystyrol H n Acrylnitril H Mic="can C= CENI Tetrafluorethen IF IF Kat. Kat. Polyvinylchlorid (PVC) HICO C 1 1 H H Polyacrylnitril (Dralon) 母 H CENI Polytetrafluoethan Ⓡ 运 | | IFI IFI Polymerisation Definition: -Kettenreaktion, bei der sich die Edukte (Monomere) über reaktive Doppelbindungen miteinander zu Polymeren mit Einfachbindungen und langen Ketten verbinden. In der starken exothermen Reaktion entstehen Polymerketten unterschiedlicher Länge,jedoch keine Nebenprodukten. radikal = ungepaartes Elektron wollen reagieren um eine volle Schale zu bekommen 0.) Erzeugung von Startradikalen R. ܐ..ܐ R- Dibenzoyl peroxid 1.) Kettenstart: Radikal greift Monomer an -C-O-O- CH=CH₂ HH I H O H R-CH 2.) Kettenwachstum : Verlängerung der Monomer- Radikale zur Radikalkette с I-U-I monomer Radikal" H (O) R H H H H 6=U R. Startradikal + 2 CO₂ I | I I 101 -C. I H 3.) Kettenabbruch: Rekombination von Radikalen a) b) c) R. + R. R. + R R H H H H Н Н Н...

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Н HIC HICIH HH I I R-R n endlose Schleife HIC I H I ·C· H 4.) Nebenreaktion: Kettenverzweigung I -C. +R-C-C₁ H H-C I 1 R C-C. + H-C-H H-C- Steuerung der Polymerisation I I H H H H - Veränderung der Synthesetemperatur - Hinzugabe von Inhibitoren HH HH I I 1 unterbrechen Kettenwachstum •C-C-C-R -C. H ↓ --= - Erhöhung der Initiatorkonzentration (=Startradikale) viele kürzere Ketten ↑ HH R-C-C-(H) Startradikal trifft auf Kettenradikal н н н н Н I I I I I R-C-C-C-C-C C-C O "O - Erhöhung: Bildung von mehr Startradikalen → kürzere Ketten H-C 1 H H I •C-H H-C HH H I Kellenverzwel gung HIC 1 R 70 O 2 Ketten reagieren Polykondensation Definition (Kondensation): Methansäure butylester Methansäure '0' H-C-0-H HIC-H Ethan-1,2-diol 1 H-D-C-C-D-H + Butanol HHHH H-O-C-C-C-C-H HHHH Eine chemische Reaktion, bei der sich zwei Moleküle unter Abspaltung eines kleineren Molekuls (2.B. Wasser) zu einem größeren molekúl verbinden vernetztes Polymer HHH 1 1 -CIN 2.B. Bildung von Peptiden (Amin Carbonsäure) Bildung von Sacchariden (monosaccharid + monosaccharid) Bildung von Estern (Alkohol Carbonsäure) I 1 HH Herstellung von Polyester (=Polymere mit Esterverbindung) unvernetztes Polymer Polykondensation : Unter Polykondensation versteht man eine Stufenreaktion, bei der Polymere entstehen, die sich aus Monomeren mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen unter Abspaltung kleinerer Moleküle bilden. t bifunktionelle molekule bilden ketten förmige makromolekule trifunktionelle moleküle bilden vernetzte Makromoleküle Die Produkte bezeichnet man als Polykondensate t maleinsäure H-O-C 6¹ Kat. Propan-1,2,3-triol + Citronensäure H O || kon?. H₂ SO4₂ -O-1 H 101 H-O-C-C ·O-H 1 H-O-C-C-C-C-C-O-H I ( = 0, 101 H Methan säure butylester t Wasser 0¹ H-C-Ō Estergruppe 11 C-D-H 11 HH 1 -C-C-C-H I HHH I Kat. Polyester #ICIN н H-D C-C-O Polyester H-O-C HICIE HIC-H н н ܘ I n=o S=C H 6 Rückreaktion: Hydrolyse "Estergruppe "C=C( H-O-~-~-O-1 ( = 0, + Wasser 101 -§+H + n 101 11 - C - Ō - C - C - C - C - C - Ō - H + (2n-1) H₂0 (2n-1) H₂0 Wasser

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