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Rohstoffquellen:
Wichtige Rohstoffquellen sind Erdöl, Erdgas und Kohle. Aber auch Naturstoffe wie Cellulose, Naturkautschuk und Eiweiße werden zur Kunststoffherstellung gebraucht.
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Latexmilch (=> Naturkautschuk) |
Kohle |
Eigenschaften:
Pro | Contra |
korrosionsbeständig | elektrostatisch aufladbar |
leicht verarbeitbar | nicht feuerbeständig |
guter Isolator | geringe Beständigkeit gegen Lösungsmittel |
geringe Dichte |
Durch 4 Faktoren sind Kunststoffe veränderbar:
-chemischer Aufbau
-Gestalt
-Größe
-Ordnung
Molekülgestalt:
Man unterscheidet Thermoplaste (Plastomere), Duroplaste (Duromere) und Elastomere.
-Thermoplaste: Die Polymerketten sind strauchartig verzweigt, aber unvernetzt. Das Material ist in der Hitze verformbar.
-Duroplaste: Sie weisen stark vernetzte Ketten auf. Sie sind unschmelzbar und zersetzen sich bei hohen Temperaturen.
-Elastomere: Sie haben eine lockere, weitmaschige Vernetzung und zersetzen sich ebenfalls bei hohen Temperaturen.
Molekülgröße:
Polymerisationsgrad: Anzahl der miteinander verbundenen Monomere bzw. Länge der Polymerketten
Zugfestigkeit und Erweichungstemperatur von Kunststoffen steigen mit dem Polymerisationsgrad.
Molekülordnung:
In der Schmelze sind Makromoleküle durch die thermische Bewegung geknäuelt und gegeneinander verschiebbar. Beim Abkühlen werden die Moleküle durch Anziehungskräfte fester aneinander gebunden. Liegen sie in völliger Unordnung ineinander verknäuelt wie ein Filz oder ein Wattebausch vor, dann haben sie eine amorphe Struktur (gestaltlos). Amorphe Kunststoffe sind glasartig, transparent und meist spröde.
Amorphe Thermoplaste: PVC (Polyvinylchlorid), PS (Polystyrol), PMMA (Plexiglas)
Liegen die Kettenmoleküle streckenweise in völliger Parallel-Ordnung (wie Streichhölzer in einer Schachtel), dann nennt man den Kunststoff teilkristallin, den Bereich an sich nennt man Kristallit. Die restliche Länge der Molekülfäden verteilt sich auf biegefähige Schlaufen. Teilkristalline Kunststoffe sind nicht klar durchsichtig, sondern opak, durchschimmernd.
Teilkristalline Thermoplaste: PP (Polypropylen), PE (Polyethylen), PA (Polyamid)
Additive:
-Antioxidantien: zum Schutz vor Oxidationsschäden
-Weichmacher:
-Treibmittel: Durch dieses Additiv lassen sich Kunststoffe zu Schaumstoffe verarbeiten (z.B. im PU-Schaum).
-Pigmente: verleihen dem Kunststoff seine Farbe
-Antistatika: vermindern die elektrische Aufladung
Beispiel für spezielle Kunststoffe:
Aramid (Kevlar)
- Herstellung: aus Terephthalsäuredichlorid und Phenylendiamin
- Verwendung: schusssichere Westen, Helme, Stahlgürtelreifen,...
Recycling:
Material- und Stoffrecycling: Einschmelzen ohne Strukturveränderungen
Chemisches und rohstoffliches Recycling: Einschmelzen - Stoff wird in einzelne Moleküle zerlegt
Thermische Verwertung: Verbrennung
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Recyclingnummer: Die Nummern stehen für den entsprechenden Kunststoff. |
Abbaubare Kunststoffe:
Sie werden vollständig abgebaut und sind für die Natur nicht schädlich. Diese Art von Kunststoffen ist in Medizin und Landwirtschaft von großer Bedeutung.
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