Kunststoffe 08 - Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen

08 - Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen

Unterrichtsmitschrift vom 5.1.2-2024:

Vgl.: IQB - Aufgabensammlung Sekundarstufe II – Chemie: Polyurethanschaum in Medizintechnik und als Verpackungsmaterial

Link 1: https://www.iqb.hu-berlin.de/abitur/sammlung/naturwissenschaften/chemie

Link 2: https://www.iqb.hu-berlin.de/appsrc/taskpool/data/taskpools/getTaskFile?id=p11^PolyurethanMedizintechnikVerpackungEN^f21637

Wie können dreidimensional vernetzte Polyurethane entstehen?

A) durch Einsatz von bifunktionellen Monomeren, also Monomeren mit mehr als 2 funktionellen Gruppen!

oder durch

B) Zugabe von Isocyanat im Überschuss

1. Das H-Atom (bzw.) Proton der N-H-Gruppe eines linearen Makromoleküls wird an das N-Atom der  Isocyanat-Gruppe gebunden.

2. Das N-Atom der N-H-Gruppe wird an das C-Atom der Isocyanat-Gruppe gebunden.

=> so entstehen Quervernetzungen! (Expertenwissen!)

Wie kommt es zum Aufschäumen des Kunststoffs?

- Isocyanat-Komponente wird im Überschuss hinzugegeben = > dreidimensional vernetzter Kunststoff entsteht!

- geringe Mengen Wasser werden eingesetzt!

Reaktionsgleichung: R-NCO+H₂O→R-NH₂+CO₂↑

- überschüssiges Isocyanat reagiert,

- es entsteht (gasförmiges) CO₂

- welches im Kunststoff Bläschen bildet (=> Aufschäumen).

Vgl. hierzu: IQB-Beispielaufgabe 2024: Polyurethanschaum in Medizintechnik und als Verpackungsmaterial (erhöhtes Anforderungsniveau)

Download im November 2024 möglich unter:

IQB - Aufgabensammlung Sekundarstufe II - Chemie

https://www.iqb.hu-berlin.de/abitur/sammlung/naturwissenschaften/chemie/

bzw. unter: https://www.iqb.hu-berlin.de/appsrc/taskpool/data/taskpools/getTaskFile?id=p11^PolyurethanMedizintechnikVerpackungEN^f21637

Polyurethan: Das Chamäleon unter den Kunststoffen

Weiterlesen unter: Polyurethan: Das Chamäleon unter den Kunststoffen

https://www.kunststoffe.de/werkstoffe/polyurethan