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Was sind Kunststoffe?
makromolekulare Werkstoffe mit organischen Gruppen (kohlenstoffbasiert)
Wozu werden Additive bei Kunstoffen eingesetzt?
- zur Eigenschaftsanpassung
- zur Verhaltensanpassung in der Verarbeitung
Wie entstehen Makromoleküle?
- chemische Reaktion/Synthese vieler Monomerbausteine
Was sind Monomere?
niedermolekulare, reaktionsfähige Moleküle, die unverzweigte und verzweigte Polymere bilden
Was sind die Hauptelemente der Molekülketten?
C und H
Welche Arten von Polymeren gibt es?
- Homopolymere (bestehen aus dem gleichen Monomer)
- Co-Polymere (bestehen aus zwei verschiedenen Monomeren)
- Multipolymere (bestehen aus mehreren unterschiedlichen Monomeren)
Wie funktioniert die Polymerisation?
- durch Aufspalten von C-Doppelbindungen
- gleiche Monomere werden zu Polymeren verbunden
- verläuft als Kettenreaktion (exotherm)
Was bewirken Katalysatoren bei der Polymerisation?
- unterstützen das Aufspalten der Doppelbindung
- Katalysatorbestandteile binden sich an anderer Stelle wieder miteinander und geben C-Bindung zur Polymerisation frei
Wovon ist die Länge der Molekülketten abhängig?
- Temperatur
- Katalysator
Wie funktioniert die Polykondensation?
- durch Abspaltung niedermolekularer Substanzen
- Gleichgewichtsreaktion endet, wenn Gleichgewicht der Endprodukte erreicht ist
Wie funktioniert die Polyaddition?
- durch Verknüpfung und Umlagerung von H-Atom
- bi-funktionelle Gruppen: lineare Ketten
- multifunktionelle Gruppen: vernetzte Ketten
- keine Gleichgewichtsreaktion: läuft bis keine Reaktionspartner mehr vorhanden
Was entscheidet über die Eigenschaften der Polymere?
- Aufbau (vernetzt oder unvernetzt)
- Gleichmäßigkeit der Kettenlänge bestimmt die Qualität
Was ist der größte molekulare Unterschied zwischen Metallen und Kunststoffen?
- keine metallischen Bindungen
- sondern reguläre elektronenpaarbindungen
Wie unterscheidet man bi-funktionelle Gruppen von mehr- bzw. multi-funktionellen Gruppen?
bi-funktionell:
- besitzen nur zwei reaktionsfähige Gruppen am organischen Rest
- können nur Kettenmoleküle bilden
multi-funktionell:
- besitzen mehr als zwei reaktionsfähige Gruppen am organischen Rest
- können auch engmaschig vernetzte Molekülketten bilden
Wie wirkt sich die Form der Reaktion auf die Eigenschaften des späteren Kunststoffs auf?
gar nicht
Wodurch werden die Eigenschaften der Kunststoffe bestimmt?
- Länge der Ketten bzw. Gleichmäßigkeit der Länge
- vernetzt oder unvernetzt
- amorph oder teilkristallin
Wie wirkt sich Feuchtigkeitsaufnahme auf die Steifigkeit und die Festigkeit eines Kunststoffs aus?
- Steifigkeit und Festigkeit werden reduziert
- Plastifizierung setzt bei geringeren Spannungen ein
Welchen Einfluss hat die Belastungsgeschwindigkeit auf das mechanische Verhalten von Kunststoffen?
geringe Belastungsgeschw. führt zum frühzeitigen Einsetzen der Plastifizierung (Kriechneigung) während hohe Belastungsgeschw. die Plastifizierung behindert und eher zu spröderem Verhalten mit minimaler plastischer Verformung führt