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Kunststoffe
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Selina Peter
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Hier findet ihr eine kleine Zusammenfassung zum Thema Kunststoffe.
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3. Kunststoffe Kunststoffe sind organische Werkstoffe, die aus Makromolekülen (sehr große Moleküle) aufgebaut sind. Sie werden nach ihrem Verhalten bei erwärmen und mechanischer Belastung (Druck, Zug..) in Termoplasten, Duroplasten und Elastomere eingeteilt. Eigenschaften Struktur 3.1 Einteilung der Kunststoffe Termoplaste Duroplaste schmelzbar - nicht schmelzbar nicht plastisch verformbar verformbar recyclebar sind mechanisch bearbeitbar können durch Weichmacher weich gemacht werden Verhalten beim Erhitzen - - lange, lineare oder wenig verzweigte Molekülketten - dazwischen herrschen Wasserstoffbrückenbindung u. Van-der-Waalskräfte - weichmacher werden langsam weich bei hoheren Temperaturen werden sie flüssig - die Macromoleküle geraten durch warme in Schwingung • die Anziehungskräfte brechen auf · die Makromoleküle gleiten aneinander vorbei - die polymere sind netzartig verbunden Mokromolekule sind über Elektronenpaarbindungen netzartig verknüpft engmaschig bilden ein großes Molekül - zersetzt sich und verkohlt bei zu hoher Hitze zersetzen sie sich und verkohlen Elastomere weich und elastisch verformbar geben äußerem Druck und zug zug nach - nehmen danach wieder ursprungsform an nicht/schlecht schmelzbar - sind weitmaschig vernetzt durch Elektronenpaarbindungen in einem Makromolekül 444 zu hoher Druck und zu hohe Temperatur zerstören die Struktur 3.2 Entstehung von Kunststoffen Um Kunststoffe zu bilden müssen viele Monomere (kleine Moleküle) zu Polymeren (Makromoleküle) verbunden werden. 3.2.1 Polymerisation - Monomere haben mindestens eine Doppelbindung, sind also ungesättigt. - durch die Anlagerung weiterer Monomere wird unter Aufspaltung der Doppelbindung die Kette verlängert die Polymerisation findet meist als radikalische Polymerisation statt 1.) Startreaktion R-R Radikalstarter UV 2.) Kettenreaktion R. R R₁ + ; R ungepartes Elektron C=C( R-¢-C + C = C c-c-c• + n₂_C=C n = 1000-5000 3.) Abbruchreaktion ·R·¢¢ - [C-C]·¢·¢· + ·R R-C-C-FC Radikal R-Ć - C с 1 I R-C-C-C- R-C- CE-4C-C· I → R-C-C-[²-E]·- C-Ć - R C-C-R Polyethylen 3.2.2 Polycondensation Monomere haben zwei oder mehr funktionelle Gruppen (2.B Hydroxygruppe [011]), Carboxylgruppe [cool]), Aminogruppe [NH₂] - es wird immer ein...
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Wassermolekül abgespalten - Bsp.: 2 C-C-C-C HO 1,4 Butandisaure Bsp: Etherdial =0 Struktur OH Monomere 07 + + 2 HO-C-OH 3.2.3 Polyaddition - Monomere haben mindestens zwei funktionelle Gruppen - mind. eine der reagierenden funktionellen Gruppen enthält eine Doppelbindung es entsteht kein Nebenprodukt in der Reaktion ein Wasserstaff übertragen + Methandiol GG - C - C₁ + HO-C-OH H- Methyldial 3.2.4 Bestimmung der Kunststoffe Termoplaste - langkettige Makromoleküle, durch Van-der-Whaalskräfte zusammenhalten -OH - sind bifunktional oder einfach ungesättigt عدد O die SCICIE cccc²d-¢-b-9; + 3H₂O HO- Poly-Ester + Wasser dort ist das Wasser abgespalten wird abgespalten 요 _C. OH -C-O-C-OH I H 0 11 C-C-C-0-C-OH I Duroplaste. Makromolekule, die über e- · paarbindungen verbunden sind sind mindestens trifunktional 1 - 1 1 T Elastomere weitmaschig über e- paarbindungen vernetzt لد Polymer besteht aus Wiederholungen aus bi und trifunktionalen Monomeren ideal ist bistri = 2:1 werkstoffliches Recycling: Werkstoffreine Thermoplasten 3.3 Kunststoffverwertung - Bottle-to-Bottle-Verfahren werden zerkleinert, gereinigt und mit neuen Thermoplasten vermischt - Thermoplasten mindere Qualität werden zu mechanisch weniger beanspruchten Produkten rohstoffliches Recycling: - Hydrolyse und Pyrolyse unrentabel - auch Verbrennung in Hochöfen zur Reduzierung Koks von → liefert Energie und Kohlenmonoxid zur Reduktion von Eisenoxid Hydrolyse 1. Poly kondensate durch Wasserdampf u. hohen Druck u. hohe Temperaturen →in Monomere aufspalten danach neve Makromoleküle synthetisieren aus d. Monomeren - Pyrolyse - Makromoleküle werden unter hohen Temp. v. Sauerstoffausschluss in einem geschlossenem Raum /Reaktor aufgespalten → zu niedermolekularen Substanzen als petrochemische Grundlage Thermische Verwertung - Verbrennung zur Energiegewinnung - anstelle von fossilen Brennstoffen - Verbrennungsgase müssen aufwendig gereinigt werden
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3. Kunststoffe Kunststoffe sind organische Werkstoffe, die aus Makromolekülen (sehr große Moleküle) aufgebaut sind. Sie werden nach ihrem Verhalten bei erwärmen und mechanischer Belastung (Druck, Zug..) in Termoplasten, Duroplasten und Elastomere eingeteilt. Eigenschaften Struktur 3.1 Einteilung der Kunststoffe Termoplaste Duroplaste schmelzbar - nicht schmelzbar nicht plastisch verformbar verformbar recyclebar sind mechanisch bearbeitbar können durch Weichmacher weich gemacht werden Verhalten beim Erhitzen - - lange, lineare oder wenig verzweigte Molekülketten - dazwischen herrschen Wasserstoffbrückenbindung u. Van-der-Waalskräfte - weichmacher werden langsam weich bei hoheren Temperaturen werden sie flüssig - die Macromoleküle geraten durch warme in Schwingung • die Anziehungskräfte brechen auf · die Makromoleküle gleiten aneinander vorbei - die polymere sind netzartig verbunden Mokromolekule sind über Elektronenpaarbindungen netzartig verknüpft engmaschig bilden ein großes Molekül - zersetzt sich und verkohlt bei zu hoher Hitze zersetzen sie sich und verkohlen Elastomere weich und elastisch verformbar geben äußerem Druck und zug zug nach - nehmen danach wieder ursprungsform an nicht/schlecht schmelzbar - sind weitmaschig vernetzt durch Elektronenpaarbindungen in einem Makromolekül 444 zu hoher Druck und zu hohe Temperatur zerstören die Struktur 3.2 Entstehung von Kunststoffen Um Kunststoffe zu bilden müssen viele Monomere (kleine Moleküle) zu Polymeren (Makromoleküle) verbunden werden. 3.2.1 Polymerisation - Monomere haben mindestens eine Doppelbindung, sind also ungesättigt. - durch die Anlagerung weiterer Monomere wird unter Aufspaltung der Doppelbindung die Kette verlängert die Polymerisation findet meist als radikalische Polymerisation statt 1.) Startreaktion R-R Radikalstarter UV 2.) Kettenreaktion R. R R₁ + ; R ungepartes Elektron C=C( R-¢-C + C = C c-c-c• + n₂_C=C n = 1000-5000 3.) Abbruchreaktion ·R·¢¢ - [C-C]·¢·¢· + ·R R-C-C-FC Radikal R-Ć - C с 1 I R-C-C-C- R-C- CE-4C-C· I → R-C-C-[²-E]·- C-Ć - R C-C-R Polyethylen 3.2.2 Polycondensation Monomere haben zwei oder mehr funktionelle Gruppen (2.B Hydroxygruppe [011]), Carboxylgruppe [cool]), Aminogruppe [NH₂] - es wird immer ein...
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