Videotipps zum Einstieg in das Thema „Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere“
Telekolleg Chemie: Sy(n)thetische Makromolekuele
- Bayerischer Rundfunk
https://youtu.be/Jyh6zEj8Glk?t=1586
ab Sendeminute 26:26 wird die Einteilung der Kunststoffe in Thermoplaste, Duoplaste und Elastomere erklärt!
WDR Telekolleg II Chemie Vertiefungssendung Folge 10 Synthetische Makromolekeln
https://youtu.be/QPgZ4eDZnxw?t=1373
ab Sendeminute 26:26 wird die Einteilung der Kunststoffe in Thermoplaste, Duoplaste und Elastomere erklärt!
Einteilung der Kunststoffe:
- nach Eigenschaften: Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere
- nach Herstellungsverfahren: Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation
- nach Kunststoffsorte: PP, PE, PVC …
Einteilung der Kunststoffe nach ihren Eigenschaften:
Struktur
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Thermoplast(e) |
Duroplast(e) |
Elastomer(e) |
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Struktur in Beziehung zu den Eigen-schaften |
unverzweigte Ketten, zwischen denen schwache ZMK (i. d. R. VdWK, seltener H-Brücken und Dipol-Kräfte) wirken => deshalb leicht schmelzbar und thermoplastisch (= bei Erwärmung verformbar) |
engmaschig (durch starke kovalente Bindungen) vernetzte Molekülketten => Härte (duro =hart), hitzebeständig
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weitmaschig vernetzte Ketten, zwischen denen nur wenige (!) kovalente Quervernetzungen existieren
=> gut verschiebbar |
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Schmelz-barkeit |
schmelzbar Da die Moleketten eine unterschiedliche Größe/Länge haben, kann kein einheitlicher Schmelzpunkt, sondern nur ein Schmelzbereich angegeben werden. |
nicht schmelzbar Die kovalenten Bindungen zwischen den Molekülketten machen das Schmelzen unmöglich!
Bei höheren Temperaturen zersetzen sich die Stoffe, ohne zu schmelzen. |
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Elastizität |
unelastisch (bei Zimmertemperatur) |
unelastisch = spröde, zerbrechen bei Zug/Druck |
elastisch = kehren bei Zug/Druck in ihre Ausgangsform zurück |
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Herstel-lung |
- aus Monomeren mit 2 Gruppen => nur lineare Vernetzung |
- aus Monomeren mit mehr als funktionellen Gruppen |
- durch Polykondensation Polyaddition, und Polymerisation
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typisches Beispiel* |
Nylonfaser, PE-Folie |
Hitzebeständige + harte Bremsscheibe aus Phenol-Fomaldehyd-Harz |
Gummi, PUR-Schaumstoffe |
*Die Begriffe T-plaste, D-plaste und E-mere lassen sich nicht genau einer Kunststoffsorte und einem bestimmten Herstellungsverfahren zuordnen!
Videotipp –Thermoplaste
Thermoplasten – Kunststoffe
Chemie - simpleclub https://www.youtube.com/watch?v=Il6hPdAkdfA
Thermoplasten – Kunststoffe
Chemie - simpleclub https://www.youtube.com/watch?v=Il6hPdAkdfA
Videotipp – Duroplaste
Videotipp – Elastomere
Elastomere / Elastoplasten - Kunststoffe
Chemie - simpleclub
https://www.youtube.com/watch?v=YtdPaDlGrK0
Elastomere / Elastoplasten - Kunststoffe
Chemie - simpleclub
Expertenwissen: Wie entsteht die Elastizität eines Elastomers?
Elastische Stoffe finden bei Zug (und Druck) in die ursprüngliche Form zurück
Im Grundzustand eines Elastomers liegen die einzelnen Polymerketten verknäult (gestaucht) vor. [Knäuel/Verknäuelung/verknäult]
Die Verknäuelung der Polymerkette wird unter anderem durch schwache ZMK Kräfte (H-Brücken, DDK; VdWK) erreicht. Nur ein wenig mechanische Arbeit (Zug) reicht aus, um diese vergleichsweise schwachen ZMK aufzulösen.
Der Grundzustand (Verknäuelung bzw. Stauchung) ist energetisch günstig, weil:
- er ein hohes Maß an Unordnung = Enbtropie enthält bzw. statistisch bevorzugt (sehr wahrscheinlich) ist
- er über schwache zwischenmolekulare Kräfte stabilisiert wird
Der gestreckte Zustand ist energetisch günstig, weil:
- er eher unwahrscheinlich ist.
- ZMK aufgebrochen werden müssen
Elastomere gehen neben den intermolekulare Wechselwirkungen, in diesem Fall die Van-der-Waals-Kräfte, Dipol-Dipol-Kräfte und Wasserstoffbrückenbindungen ebenfalls kovalente Bindungen anhand von Vernetzung zwischen den Polymerketten ein.
Bei einem Elastomer sind ebenfalls wie bei einem Duroplast die Molekülketten durch weitere Molekülketten miteinander vernetzt.
Jedoch ist die Struktur viel weitmaschiger und weniger stark verzweigt, dadurch verfügt ein Elastomer über einen geringeren Grad (geringere Anzahl) an Vernetzungen.
Elastomer einfach erklärt - simpleclub