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Wie verläuft das Recycling von thermoplastabfällen?
Sortenreine Abfälle werden nach Zerkleinerung, Waschen, Trocknung und Aufschmelzen zu neuen Produkten verarbeitet.
Gemischte Abfälle können für dickwandige Produkte (Lärmschutz) verwendet werden. Probleme sind
- Abbau bei hohen Temperaturen
- Verarbeitung bei unterschiedlichen Temperaturen
Welche drei Verfahren können Kunststoffe wieder in ihre Grundsubstanzen zerlegen?
Je nach chemischer Bauart gelingt dies durch...
- Hydrolyse
- Alkoholyse
- Pyrolyse
Wie werden Elastomere und Duroplaste recycelt?
Elastomere werden durch Mastizieren wieder verarbeitbar.
Duroplaste sind unschmelzbar, sie werden nur als zerkleinerter Füllstoff verwendet.
Welche drei Eigenschaften von Kunststoffen können sehr weit variierne?
- Härte
- Bruchfestigkeit
- Formbarkeit
Welche drei Gruppen von Kunststoffen gibt es?
- Thermoplaste
- Elastomere
- Duroplaste
Welche Kunststoffgruppe hat den größten Martanteil?
Die Thermoplaste haben den größten Martanteil.
Wie kann man sich den Aufbau von Polymeren verdeutlichen?
Polymere sind in ihrem strukturellen Aufbau Polymerketten.
Polymerketten sind Makromoleküle, die aus Monomeren, also reaktionsfähigen Molekülen, bestehen.
Aus welchen Molekülen besteht die Hauptkette eines Polymers meistens?
Die Hauptkette besteht meistens aus:
- Kohlenstoffatomen [C]
- Sauerstoff [O]
- Stickstoff [N]
Durch welches Element wird in einigen Polymeren der Kohlestoff substituiert?
In einigen ist Kohlenstoff durch Silizium substituiert.
Bsp.: Polysiloxan ( -Si-O-Si- )
Wodruch entsteht Polyethylen (PE)?
Polyethylen entsteht durch die Verknüpfung vieler Ethen-Monomere.
Welche drei chemischen Prozesse zur Herstellung von Polymeren gibt es?
- Polymersisation
- Polyaddition
- Polykondensation
Füllen Sie die Tabelle!
Prozess Verlauf Nebenprodukte?
Polymerisation
Polykondensation
Polyaddition
Prozess Verlauf Nebenprodukte?
Polymerisation stufenlos nein
Polykondensation in Stufen ja
Polyaddition in Stufen nein
Welche Art von Reaktion kennzeichnet die Polymerisation?
Polymerisation kennzeichnet eine Reaktion, bei der Monomere mit Doppelbindung zu Polymeren reagieren.
Einzig durch Energiezufuhr werden Doppelbindungen geöffnet, wodruch die Moleküle reagieren und sich kovalent zu Ketten formen.
Was ergibt sich aus dem Polymerisationsgrad?
Die Kettenlänge der Polymere, von der mechanische und Verarbeitungseigenschaften abhängen.
Wann endet die Polymerisation?
Die Polymerisation ist eine Kettenreaktion, welche sich selbst aufrecht erhält.
Sie endet durch...
- einen Mangel an Monomeren.
- eine Abbruchreaktion.
Nenne drei Beispielefür Kunststoffe, welche durch polymerisation entstehen.
- Polyvinylchlorid (PVC)
- Polyethylen (PE)
- Polystyrol (PS)
Welche drei Arten der Polymerisation existieren?
- radikalische
- ionische
- koordinative
... Polymerisation
Definiere "Radikal".
Ein Radikal ist ein Molekül oder Atom mit mindestens einem ungepaarten Elektron. Sie sind meistens sehr reaktionsfreudig.
Wie läuft die radikalische Polymerisation ab?
- Ein Radikal bricht die Doppelbindung auf.
- Bindung von Monomeren bei geringer Aktivierungsenergie.
Abbruch über Rekombination oder Disproportionierung.
Was ist der Unterschied zwischen Rekombination und Disproportionierung?
Rekombination:
Aus zwei Radikalen entsteht ein Teilchen, das nicht mehr reaktiv ist.
Disproportionierung:
Aus zwei Radikalen werden ein Alkan und ein Alken, die nicht mehr reaktiv sind.
Welche zwei Arten der ionischen Polymerisation kann man unterscheiden und welche Eigenschaften sind bezeichnend?
Es gibt die anionische und die kathionische Polymerisation.
anioische Polymerisation:
Ladung negativ
Abbruchreaktion selten
Gstoppt durch Zugabe elktroarmer Stoffe
kathionische Polymerisation:
Ladung positiv
Abbruchreaktion häufig
Gestoppt durch Abbruchreaktion
Wie läuft die koordinative Polymerisation ab und wofür wird sie vorrangig genutzt?
Die Polymerisation geschieht mittels Übergangsmetallverbindungen.
Das wichtigste Verfahren ist das Ziegler-Natta-Verfahren, bei dem Ziegler-Natta-Katalysatoren verwendet werden.
Es wird a
vor allem genutzt um Polymere einer bestimmten Taktizität herzustellen.
Was bedeutet Taktizität und welche Arten gibt es?
Die Taktizität beschreibt die Anordnung der Seitenketten in einem Polymer.
es gibt...
- isotaktisch
- syndiotaktisch
- ataktisch (statistisch)
Nenne drei typische Nebenprodukte der Polykondensation.
- Wasser
- Ammoniak
- Alkohole
Wie verläuft die Polykondensation?
Niedermolekulare Gruppen verknüpfen sich unter Abspaltung von Nebenprodukten.
Vorraussetzung:
Die Monomere besitzen mindestens zwei funtionelle Gruppen, die besonders reaktionsfähig sind. (Bspw. -OH, -COOH, -CO, -NH2)
Die Anlagerund findet dann an den Endgruppen statt (nicht an den Doppelbindungen!)
Abbruch:
Es ist eine echte chemische Gleichgewichtsreaktion also spielen Temperatur und Konzentration eine Rolle.
Was wird beispielsweise durch Polykondensation hergestellt?
Polyamide
Wie verläuft die Polyaddition und was macht sie aus?
Kann nur zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Monomeren ablaufen.
Die Reaktion läuft über intramolekulare Umlagerung. (Wasserstoffatome aus den funtionellen Gruppen wandern zum anderen Molekül). Hierbei bilden sich kovalente Bindungen.
Es ist keine chemische Gleichgewichtsreaktion.
Solbald eine Komponente aufgebraucht ist, ist die Reaktion beendet.
Inwiefern sind die Kettenmoleküle bei Thermoplasten, Elastomeren und Duroplasten verbunden? Sind sie schmelzbar oder löslich?
Thermoplaste:
- lineare oder verzweigte Kettenmoleküle
- schmelzbar
- löslich
Elastomere:
- schwach vernetzte Kettenmoleküle
- nicht schmelzbar
- unlöslich
Duroplaste:
- stark vernetzte Kettenmoleküle
- nicht schmelzbar
- unlöslich
Ab wann sind Kunststoffe nicht mehr schmelzbar?
Sobald ihre Molekülfäden vernetzt werden.
Welche Arten von Stoffen gibt man Kunststoffen hinzu um ihre Eigenschaften einzustellen?
- Additive (Stabilisatoren, Gleitmittel, Weichmacher)
- Füllstoffe (Kreide, Glasfasern, Ruß)
- Pigmente
- andere Kunststoffe (Polymerblends)