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Thermoplaste

Makromoleküle
Kunststoffe / Einteilung der Kunststoffe
Die Moleküle der linearen bis wenig verzweigten Thermoplaste (von altgriechisch: θερμός thermós = warm, heiß und πλάσσειν plássein = bilden, formen) stehen untereinander durch zwischenmolekulare Kräfte (Van-der-Waals-Kräfte) und durch Wasserstoffbrückenbindungen in Wechselwirkung, welche dem Kunststoff seine Festigkeit verleiht. Eben diese Wechselwirkungen lassen sich aber leicht durch Wärme vermindern bis weitestgehend aufheben – der Kunststoff ist schmelzbar bzw. durch Wärme zumindest so zum Erweichen zu bringen, dass er sich z.B. in eine Form pressen lässt. Die DIN 7724 definiert sie daher als „polymere, bei Gebrauchstemperatur weiche oder harte Werkstoffe, die oberhalb der Gebrauchstemperatur einen Fließübergangsbereich besitzen“.

Betrachten wir die molekulare Ebene dieses Vorganges etwas genauer: Die weitestgehend linearen Moleküle der T. „verknäulen“ sich zufällig, was zu transparenten (durchsichtigen) Kunststoffen führt, man nennt diesen Zustand auch amorph. Für besondere Anwendungen lassen sich diese Knäule aber auch „recken“, also statt der Knäulform in eine tendenziell geordnetere Form bringen, tatsächlich bilden sich dadurch kristalline Bereiche aus. Diese „gereckten“ T. besitzen dann in eine Richtung teilweise extrem hohe Zugfestigkeiten – was auch verständlich ist, ist dieser Vorgang doch auf molekularer Ebene so etwas, wie ein Garn aus einer Wolle zu Spinnen

recken v thermopolast.emf

Recken eines Thermoplasts

Selbst gereckte Kunststoffe, oder solche, die alleine aufgrund ihrer Zusammensetzung schon zur Ausbildung von kristallinen-  (zusätzlich zu den amorphen-) Bereichen neigen, lösen nun beim langsamen Erwärmen zunächst den Zusammenhalt in den amorphen Bereichen. Die Temperatur, bei der der Zusammenhalt ausreichend locker ist, um den Kunststoff weich und formbar werden zu lassen, nennt man Glasübergangstemperatur.

Beim weiteren Erwärmen lösen sich irgendwann auch die kristallinen Bereiche, der Kunststoff schmilzt, weshalb man hier von der Schmelztemperatur spricht.

Auch bestimmte Lösungsmittel vermögen die Wechselwirkungen zu beeinflussen, allerdings nicht bei allen Thermoplasten: PS (Polystyrol) ist sehr unbeständig gegen Hexan, während das ebenfalls thermoplastische PE (Polyethylen) sich von Hexan weitestgehend unbeeindruckt zeigt.

 

Bekannte Thermoplaste sind u.a. die Massen-Kunststoffe

 

  • Polyethylen           (PE)
  • Polypropylen         (PP)
  • Polystyrol             (PS)
  • Polyamide            (PA)
  • Polyester             (PES)
  • Polyvinylchlorid     (PVC)

 

image

Übersicht über den Anteil verschiedener Kunststofftypen an der Produktion

 

Lückentext
Bitte die Lücken im Text sinnvoll ausfüllen.
Die Temperatur, bei der der Zusammenhalt ausreichend locker ist, um den Kunststoff weich und formbar werden zu lassen, nennt man . Beim weiteren Erwärmen lösen sich irgendwann auch die Bereiche, der Kunststoff schmilzt, weshalb man hier von der spricht.
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Vorstellung des Online-Kurses Organische ChemieOrganische Chemie
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Organische Chemie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Einleitung zu Grundlagen der Kohlenstoffchemie
    • Orbitalmodell
    • Überblick und Formen der Orbitale
    • Grundregeln der Orbitaltheorie
    • Verteilung der Elektronen auf die Atome im Grundzustand
    • Hybridisierung
    • Hybridorbitale
    • Übersicht über die Bindungstypen
  • Nomenklatur nach IUPAC
    • Einleitung zu Nomenklatur nach IUPAC
  • Labormethoden
    • Einleitung zu Labormethoden
    • Vorbeugendes Gefahrstoffrecht
  • Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Einleitung zu Organische Verbindungen - Typen, Eigenschaften und Reaktionen
    • Alkane
    • Typen von Kohlenstoffatomen
    • Wichtige Reaktionstypen der Alkane: radikalische Substitution
    • Cycloalkane
    • Alkene
    • Sonderfall Doppelbindung
    • Isomerisierung zu Cycloalkanen
    • Typische Reaktionen: Elektrophile Addition
    • Halogenalkane
    • Eliminierungsreaktion E
    • Polyene
    • Alkine
    • Alkohole
      • Einleitung zu Alkohole
      • Mehrwertige Alkohole
      • Eigenschaften der Alkanole
      • Kohlenstoff-Partner-Konstellationen
      • Bildung von Alkanolen durch eine nucleophile Substitution
      • Oxidationszahlen
      • Partielle Oxidation von Alkoholen
      • Andere typische Reaktionen der Alkohole:SN1&SN2
    • Ether
      • Einleitung zu Ether
      • Synthese von Ethern
    • Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
      • Einleitung zu Carbonylverbindungen: Aldehyde und Ketone
      • Aldehyde
        • Einleitung zu Aldehyde
        • Nachweisreaktion der Aldehyde
        • Wichtige Aldehyde
      • Ketone
      • Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
        • Einleitung zu Reaktionen von Aldehyden und Ketonen
        • Keto-Enol-Tautomerie
        • Hydratisierung
        • Halbacetalbildung
        • Acetalbildung
        • Aldolbildung
    • Carbonsäuren
      • Einleitung zu Carbonsäuren
      • Monoalkansäuren
      • Mehrwertige Carbonsäuren
      • Carbonsäurederivate
        • Einleitung zu Carbonsäurederivate
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    • Ester: Bildung und Spaltung
      • Einleitung zu Ester: Bildung und Spaltung
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  • Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe
    • Einleitung zu Aromaten – Aromatische Kohlenwasserstoffe
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      • Übersicht der Arten der elektrophilen aromatische Substitution
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    • Einfluss der Molekülstruktur auf das Reaktionsverhalten
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        • Strukturebenen der Proteinfaltung
    • Nukleinsäuren
      • Einleitung zu Nukleinsäuren
      • Nukleinsäuren: DNA
      • Nukleinsäuren: RNA
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    Ein Kursnutzer am 07.03.2015:
    "sehr gute Erklärung"

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