1 Die Werkstoffgruppe der Kunstoffe

Materialen, deren wesentliche Bestandteile aus solchen makromolekularen organischen Verbindungen bestehen, die synthetisch oder durch Umwandlung von NAturprodukten entstehen. SIe sind in der Regel bei der Verarbeitung unter bestimmten Bedingungen (Wärme, Druck) plastisch formbar oder sind plastisch geformt worden. (Quelle: Normausschuss Kunststoffe)

Kunststoffe…

… sind leicht.

… haben ein breites Eigenschaftsspektrum.

… sind thermische und elektrische Isolatoren.

… sind häufig transparent.

… lassen sich beliebig einfärben.

… haben hohe chemische Beständigkeit.

… sind durchlässig.

… lassen sich undurchlässig einstellen.

... sind äußerst kostengünstig verarbeitbar.

…sind recyclierbar

• geringe maximal zulässige Temperaturbelastbarkeit

• mechanische Eigenschaften

• starke Temperaturabhängigkeit

• Po|ly|mer, das [polyˈmeːr]

  von altgriechisch poly, „viel“ und meros, „Teil“.

  Makromoleküle, bestehend aus verknüpften Wiederholungseinheiten (Monomeren).

• Mo|no|mer, das [monoˈmeːr]

  von altgriechisch monos, „ein“, „einzel“ und meros, „Teil“.

  Kleine, reaktionsfähige Moleküle. Grundbausteine für Makromoleküle und Polymere.

• Kunst|stoff, der [ˈkʊnstʃtɔf]

  vollsynthetisch oder durch Umwandlung von Naturprodukten hergestellter und modifizierter (Additive, Zuschlagstoffe) Werkstoff.

• Plas|tik, das

  Wort, das wir nicht verwenden wollen.

• Ethen

• Propen

• Benzol

• Toluol

weitere Rohstoffe: Kalkstein, Steinsalz, Flussspat

Den Prozess, in dem Monomere zu Polymeren synthetisiert werden, bezeichnet man als Polymersynthese.

Radikalisch hergestellte Polymere und ihre Verwendung

• (expandiertes) Polystyrol: Verpackung

• Polyethylen: Verpackung

• Polyvinylchlorid (hart und weich): Folien, Bodenbelege

• Polymethylmethacrylat: Plexiglas

Aus wirtschaftlichen Gründen werden Radikale meist aus organischen Peroxiden oder Sauerstoff erzeugt.

Kationisch hergestellte Polymere und ihre Verwendung

• Poly(isobuten): Klebstoff

• Poly(vinylether): Klebstoff, Weichmacher

• Poly(ethylenimin): Papierhilfsmittel

• Poly(tetrahydrofuran): Weichsegment für PUElastom

Allgemein geringe technische Relevanz

Anionisch hergestellte Polymere und ihre Verwendung

• Poly(methylcyanoacrylat): Klebstoff

• Poly(oxymethylen): Konstruktionswerkstoff

• Poly(ε-caprolacton): Weichmacher

• Poly(ε-caprolactam): Fasern, Thermoplast

• Poly(dimethylsiloxan): Elastomer, Dichtungsmaterial

In der Regel und sofern die Reaktion gründlich durchgeführt wird, erfolgt kein Abbruch (lebende anionische Polymerisation)

Technische Verfahren

• VK-Verfahren

• Alkalische Schnellpolymerisation

Biobasierte Kunststoffe werden komplett oder teilweise aus biologischen (erneuerbaren) Ressourcen gewonnen: Zucker, Stärke, Zellulose, Fette, Öle, Proteine und Lingnine

Biologisch abbaubare Kunststoffe können (unter bestimmten Bedingungen) von Mikroorganismen zu Wasser, Kohlenstoffmonoxid und Biomasse abgebaut werden. Sie können aus nachwachsenden oder fossilen Rohstoffen hergestellt werden!

Beispiel: Polylactid (PLA)

Biobasierte Kunststoffe können biologisch abbaubar sein, sind es aber oft auch nicht. Umgekehrt sind biologisch abbaubare Kunststoffe nicht zwingend auch biobasiert.