ABS – ein hochentwickelter Kunststoff

Präsentation zum Thema: "ABS – ein hochentwickelter Kunststoff"—  Präsentation transkript:

1 ABS – ein hochentwickelter Kunststoff
Holger Schmalz, Makromolekulare Chemie II Walter Wagner, Didaktik der Chemie Universität Bayreuth Martin Weber, BASF-AG

2 Was ist „Plastik“? „Plastik“ Kunststoff = = Polymer

3 Wie werden Polymere hergestellt?
Polymerisation Mono-mer Initiator Poly-mer Initiatoren: z.B. Radikalbildner (DT, hn) Monomere: z.B. Vinyl-Verbindungen Methacrylsäure- methylester (MMA) Styrol AIBN

4 Wie läuft eine radikalische Polymerisation ab?
1) Initiatorzerfall: 2) Kettenstart: 3) Kettenwachstum: 4) Abbruch: z. B. Rekombination

5 Größe und Größenverteilung
Wie Sie wünschen... Größe und Größenverteilung eng breit Topologie sternförmig kammartig linear verzweigt vernetzt

6 Zusammensetzung Homopolymer Statistisches Copolymer Block-Copolymer
Graft-Copolymer Gradienten-Copolymer

7 Spaghetti sind zwar keine Polymere...

8 ...sehen aber trotzdem so aus.
amorph, ohne Gestalt transparente Mater. teilkristallin, geordnet opake Materialien

9 Künstlich hergestellt (alle aus Erdöl)
Warum „Kunst“stoffe? Künstlich hergestellt (alle aus Erdöl) Die Kunst, Eigenschaften zu bestimmen Die Kunst, gegensätzliche Eigenschaften zu verbinden.

10 Was bedeutet ABS? Anti Blockier System Acrylnitril Butadien Styrol

11 Wie setzt sich ABS zusammen?
1) Copolymer aus Styrol und Acrylnitril (transparent, steif und spröde) Styrol Acrylnitril SAN 2) Poly-Butadien (weich, elastisch) ABS: opak, steif und zäh

12 ABS Acrylnitril Styrol Poly-Butadien

13 ABS Starter

14 ABS

15 Schematische Darstellung von ABS
Styrol Styrol-Acrylnitril Acrylnitril Poly-Butadien

16 So sieht ABS im Elektronenmikroskop aus
Styrol-Acrylnitril S A Poly-Butadien B Bild: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

17 Alltagsgegenstände aus ABS
Bilder: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

18 Alltagsgegenstände aus ABS
Bilder: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

19 Motorradverkleidung aus ABS
Bild: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

20

21 Mechanische Eigenschaften: Zug-Dehnung
kraft L0 L Dehnung = (L – L0) / L0

22 Vergleich: Schlagfeste + nicht schlagfeste Polymere
Spannung s Dehnung e ABS SAN PS PS und SAN Bruch- dehnung ABS – steif – spröde – steif – zäh splittert beim Bruch splittert nicht Fläche unter der Kurve ist ein Maß für die Energie die zum Bruch der Probe aufgewendet werden muß  Zähigkeit

23 Einfluss der Kautschukpartikelgröße (Polybutadien)
10 20 Dehnung [%] Spannung 60 40 Bruchenergie 10 20 Dehnung [%] Spannung 60 40 Bruchenergie Einfluss auf: Steifigkeit (Anfangssteigung der Kurve) Zähigkeit (Fläche unter der Kurve) Bruchdehnung (Abbruch der Kurve bei % Dehnung)

24 Warum ist ABS zäh? Verformungsenergie wird auf Kautschukteilchen übertragen Energie wird verbraucht Rissbildung Deformation der Polymerketten Kautschukteilchen Fibrille Mikrorisse Kautschukteilchen Scherband Zugspannung Probe wird weiß!

25 Was ist Wärmeformbeständigkeit ?
Sagt aus ab welcher Temperatur die Probe unter einer bestimmten Belastung „weich“ wird Messmethode Kraft heizbares Ölbad Probe Kraft Heizen