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Bauchemie

5. Kunststoffe

EZ
von Elena Z.

Was verstehen Sie unter dem Glasübergangsbereich?

  • Temperaturbereich

    -> mit fließendem Übergang im Verformungsverhalten d. Kunststoffes

  • unterhalb

    -> spröde und elastisch

  • oberhalb

    -> plastische Verformungen, entropieelastisch (geht nach der Belastung wieder in entropisch guten Zustand) bspw. Kautschuk

Erläutern Sie, wie sich prinzipiell die Zugfestigkeit eines amorphen Thermoplasts bei Durchlaufen des Glasübergangsbereichs verhält!

  • die Zugfestigkeit nimmt im Glasübergangsbereich ab

Nennen Sie wesentliche Gemeinsamkeiten von Kunststoffen und Silikatgläsern!

  • amorph

  • Glasübergangsbereich

  • makromolekular

  • gute allg. Beständigkeit gegenüber sauren oder alkalischen Wässern

Erläutern Sie, was Kunststoffe sind!

  • synthetisch hergestellte makromolekulare Werkstoffe mit organischer Grundsubstanz

Welche der folgend aufgeführten Stoffe sind Kunststoffe:

Ethylen, Papier, Propan, Polyethylen, Benzin, Titanzink, Plexiglas

  • Polyethylen

  • Plexiglas

Beschreiben Sie das Molekülgefüge eines Kunststoffs Ihrer Wahl und ordnen Sie diesen Kunststoff einer der drei Ihnen bekannten Gruppen zu!

  • Polyethylen

    -> gebildet aus Ethylengas durch Polymerisation

    -> gehört zu den Thermoplasten

Wie lassen sich die wesentlichen Stoffeigenschaften (Löslichkeit, Quellbarkeit, Schmelzbarkeit, Verformbarkeit) dieser Kunststoffgruppe charakterisieren?

  • Thermoplaste

    • verformbar

    • quellbar

    • löslich mit entspr. LM

    • schmelzbar

  • Duroplaste

    • nicht schmelzbar

    • hart, daher nicht verformbar

    • nicht quellbar

    • nicht löslich

  • Elastoplaste

    • gute Elastizität

    • nicht schmelzbar

    • nicht löslich

    • quellbar mit entspr. LM

Begründen Sie ausgehend vom Gefügeaufbau, warum Thermoplaste grundsätzlich schweißbar ist, Elastomere aber nicht!

  • Thermoplaste

    • haben einen losen Aufbau keine Verbindung unter den einzelnen Molekülen

    • können sich beim Erwärmen neu anordnen und sich dann wieder verfestigen

  • Elastoplaste

    • haben eine räumlich vernetzte Fadenstruktur

    • durch diese Vernetzung ist ein Ändern der Anordnung nicht möglich → daher auch kein Schweißen

Wie ändert sich die Arbeitslinie (E-Modul, Festigkeit, Bruchdehnung) eines Thermoplasts in Abhängigkeit von der Temperatur?

  • steigende Temperatur

    -> sinkender E-Modul

    -> sinkende Festigkeit

    -> steigende Bruchdehnung

Skizzieren Sie mindestens 3 typische Arbeitslinien für sehr unterschiedliche Prüftemperaturen!?

Erklären Sie die Abhängigkeit zwischen der Kerbschlagarbeit eines Kunststoffes und der Temperatur!

  • je stärker die Temperatur steigt, desto zäher wird ein Kunststoff

    -> damit steigt die Kerbschlagarbeit

    -> bis zum Punkt der Verflüssigung/Zerstörung

Erklären Sie den Unterschied zwischen gefüllten und verstärkten Kunststoffen!

  • bei beiden keine chem. Verbindung mit den zugegebenen Stoffen

  • gefüllt

    -> Kombination mit Pulver

    -> Abmagerung (ökonomische Gründe)

    -> Steigerung der Festigkeit/E-Moduls

    -> zu Hoch kann Festigkeit negativ beeinträchtigen

  • verstärkt

    -> Kombination mit Fasern oder Einlegen von Matten/Geweben

    -> Erhöhung der Zugfestigkeit, Steifigkeit, Zähigkeit

Welche Unterschiede im mechanischen Verhalten ergeben sich zwischen einem amorphen und einem teilkristallinen Thermoplast?

Zugfestigkeit:

  • amorph

    -> ab Glasübergang drastische Abnahme, dann weniger

    -> viskoser Zustand

  • teilkristallin

    -> bei Glasübergang kaum, erst plastisch-elastische Phase

    -> dann stärkerer Abfall bei Schmelze

Welche Parameter müssen bei der Festigkeitsprüfung von Kunststoffen unbedingt genau festgelegt und eingehalten werden, damit vergleichbare Prüfergebnisse erhalten werden können?

  • Probenalter

  • Temperatur

  • Zusammensetzung des Stoffes

  • Belastungsgeschwindigkeit

Nennen Sie zwei Reaktionsharze (volle Bezeichnung und Kurzbezeichnung) und zwei typische Anwendungen im Bauwesen!

  • Epoxidharz (EP)

  • Ungesättigte Polyester (UP)

  • Bsp.: kraftschlüssiger Kleber, widerstandsfähige Beschichtungen

Nennen Sie zwei technische Harze (volle Bezeichnung und Kurzbezeichnung) und zwei typische Anwendungen im Bauwesen!

  • Phenol-Formaldehydharz (PF)

  • Melamin-Formaldehydharz (MF)

  • Bsp.: Heißleim für wetterfestes Sperrholz, Dekorationsplatten

Nennen Sie drei wesentliche Eigenschaften von Silikonharzen und leiten Sie daraus mindestens ein typisches Anwendungsgebiet ab!

  • stark wasserabweisend

  • elektrisch isolierend

  • temperaturbeständig bis 400°C

  • Verwendung: Imprägniermittel auf Textilien, wasserabweisende Fassadenbeschichtungen

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Elena Z.

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