Die Herstellung polymerer Kunststoffe Eine Präsentation von Jannik Schophaus
Eine Einführung: Polymere sind das Produkt einer Kettenreaktion von Monomeren. Die meisten als Kunststoff verwendeten Polymere haben eine Kohlenstoffbasis. Bei der Polymerisation findet keine Abspaltung von Nebenprodukten statt.
In der Theorie: Die Bildung von Polymeren findet über die Spaltung der Kohlenstoff-Mehrfachbindung der Monomere statt. Vereinfacht dargestellt wird hier die Polimerisation von Ethen, da Ethen als der einfachste Vertreter der Monomere gilt.
Der Mechanismus: Durch den Initiator (I*), welcher ein Radikalbildner ist, wird die radikalische Kettenreaktion in Gang gebracht. „R“ steht für den Rest, welcher den Unterschied zwischen Polymeren wie z.B. PE (R entspricht H), PP (R entspricht CH 3 ) oder PVC (R entspricht Cl) machen kann.
Initiatoren: Als Initiatoren für die Polymerisation können diverse Stoffe zum Einsatz gebracht werden. Voraussetzung dafür ist jedoch das Radikale gebildet werden. Um die Reaktion zu „initiieren“ muss meist eine bestimmte Temperatur erreicht werden. Bei Initiatoren wie Br 2 kann jedoch auch schon Licht ausreichen um radikale zu bilden.
Unterscheidung polymerer Werkstoffe: Thermoplaste (ca. 80% der Industriellen Produktion) Weich, zähelastisch oder hart Durch Erwärmung verformbar Kettenmoleküle sind unvernezt Einsatzbeispiel: Armaturen, Gehäuseteile usw. Elastomere Elastisch und verformbar bis hart (Temperaturabhängig) Schwach vernetzt Zersetzung vor dem Schmelzpunkt Einsatzbeispiel: Schwämme, Luftballons, Gummibänder usw.
Unterscheidung polymerer Werkstoffe: Thermoplastische Elastomere Eigenschaften von Elastomeren (Gummi) bei Raumtemperatur Besser zu Verarbeiten als Elastomere (Durch Erwärmen) Einsatzbeispiel: Zahnbürsten, diverse Isolierungen usw. Duromere (auch Duroplaste) Erhärtung durch Erhitzen (nicht rückgängig) Die Härtung wird durch Vernetzung der Polymermoleküle erreicht Einsatzbeispiel: Schutzhelme, Bremsbeläge usw.
Quellenverzeichnis: sienceaid.co.uk wikipedia.org