Kunststoffe at RWTH Aachen | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Kunststoffe an der RWTH Aachen

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TESTE DEIN WISSEN

Wie werden Kunststoffe allgemein hergestellt?

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TESTE DEIN WISSEN

Kunststoffe werden zunächst als Pulver hergestellt. In einem weiteren Arbeitsschritt werden sie aufbereitet, dosiert, mit anderen Stoffen gemischt (Compoundiert) und granuliert. 

Dieses Granulat wird dann weiterverarbeitet, z.B. in Form gebracht.

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Was sagt der LOI (Sauerstoffindex) aus?

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Der LOI beschreibt das Brandverhalten von Kunststoffen.

Er gibt an, wie viel Volumenprozent Sauerstoff in der Umgebung vorhanden sein muss damit der Kunststoff brennt.


Die Luft hat etwa einen Sauerstoffanteil von 21%. Kunststoffe mit einem LOI < 0,21 brennen unter normalen Bedingungen.

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Was bestimmt die Glasübergangstemperatur Tg?

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Gebrauchstauglichkeit / Gebrauchszustand


Über Tg wird der physikalische Zustand (fest oder weich/gummiartig) unter der Gebrauchstemperatur bestimmt.


Beispiel Dichtung:

Damit eine Dichtung weich und flexibel bleibt um ordnungsgemäß abzudichten muss T>Tg gelten, da sie unterhalb Tg in den glasartigen, spröden Zustand übergeht.

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Welche Arten der Polymerisation gibt es und wie unterscheiden sie sich (Kettenwachstum)?

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Kettenwachstum

Eine Kette aus Monomeren baut sich langsam auf durch einzelne, nacheinander erfolgende Addition einzelner Monomere


Stufenwachstum

Es bilden sich kleine Ketten, welche sich nach und nach zu größeren verknüpfen.


Vernetzung

Bereits entstandene Polymere verknüpfen sich, durch Zugabe von Zusatzmitteln, an einzelnen Punkten der Ketten und lassen so ein Netz entstehen.


Copolymerisation

Verbindung unterschiedlicher Monomere zu einem Polymer.

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Welche der folgenden Reihenfolgen der Geschichte des Kunststoffes ist korrekt? (Beginnend beim ältesten Ereignis) 

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Entdeckung des Birkenpechs - Entdeckung der Säfte des Gummibaumes - Erfindung der Vulkanisation - Erforschung der Phenol-Formaldehydharze - Weichmacher für PVC

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Der Bausektor stellt nach dem Bereich der Verpackungen den zweitgrößten Abnehmer für Kunststoffe in Deutschland dar. Welche der folgenden Kunststoffe sind hier die wichtigsten

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PVC (Poly-Vinyl-Chlorid)

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Wie können Kunststoffe chemisch altern?

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- thermisch induzierte Nachvernetzung (Duroplaste)

- thermisch induzierte Kettenspaltungen und Vernetzungen

- Oxidation unter Sauerstoff und Wärme


Folgen:

Veränderung der Eigenschaften. Abnahme der Festigkeit, steigen der Sprödigkeit, vergilben, ablösen von Beschichtungen


Die Auswirkungen können mit Stabilisatoren vermindert oder verzögert werden. 


UV-Strahlung bewirkt starkes Altern 

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Wofür werden die Kunststoffe im Bauwesen oft eingesetzt?

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TESTE DEIN WISSEN

- Folien und Planen (Membranen, PVC)

- Geschäumte Werkstoffe (z.B. Dämmung, wie Styropor (EPS) und Styrodur (XPS))

- Geotextilien (Bewehrung einer Böschung, PP)

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Welche der folgenden Kunststoffe gehören zu den Elastomeren?

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PUR

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Wie wird ein Monomer gewonnen?

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TESTE DEIN WISSEN

Erdöl - Fraktionierung bei ca. 400°C in der Raffinerie - Naphtha (Benzin) - Zerlegung der Kohlenwasserstoffe (Steamcracker) - Monomere - Makromolekulare Chemie - Polymere

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Wie werden die thermischen Übergänge bezeichnet, welche beim erwärmen von Kunststoffen auftreten und was passiert an diesen Punkten?

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Schmelzpunkt Tm

- tritt nur bei teilkristallinen Kunststoffen auf 

- kristalline Phasen gehen in eine Schmelze über

- Fernordnung löst sich auf

- idealelastischer Zustand wird zum viskosen Zustand


Glasübergangspunkt Tg

- "unterkühlte Schmelze", da die amorphen Phasen keine Fernordnung haben

- glasartiger Zustand wird kautschukartig, Struktur geht nicht verloren, es wird an Bewegung gewonnnen

- idealelastisch wird Viskoelastisch


Tm > Tg

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Was sind die Vorteile von Kunststoffen?

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TESTE DEIN WISSEN

- Formgebungsmöglichkeiten

- Geringe Dichte

- niedrige Wärmeleitfähigkeit und Möglichkeit des Schäumens

- niedrige elektrische Leitfähigkeit

- Geräusch und Schwingungsdämpfung

- Korrosionsbeständigkeit

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Q:

Wie werden Kunststoffe allgemein hergestellt?

A:

Kunststoffe werden zunächst als Pulver hergestellt. In einem weiteren Arbeitsschritt werden sie aufbereitet, dosiert, mit anderen Stoffen gemischt (Compoundiert) und granuliert. 

Dieses Granulat wird dann weiterverarbeitet, z.B. in Form gebracht.

Q:

Was sagt der LOI (Sauerstoffindex) aus?

A:

Der LOI beschreibt das Brandverhalten von Kunststoffen.

Er gibt an, wie viel Volumenprozent Sauerstoff in der Umgebung vorhanden sein muss damit der Kunststoff brennt.


Die Luft hat etwa einen Sauerstoffanteil von 21%. Kunststoffe mit einem LOI < 0,21 brennen unter normalen Bedingungen.

Q:

Was bestimmt die Glasübergangstemperatur Tg?

A:

Gebrauchstauglichkeit / Gebrauchszustand


Über Tg wird der physikalische Zustand (fest oder weich/gummiartig) unter der Gebrauchstemperatur bestimmt.


Beispiel Dichtung:

Damit eine Dichtung weich und flexibel bleibt um ordnungsgemäß abzudichten muss T>Tg gelten, da sie unterhalb Tg in den glasartigen, spröden Zustand übergeht.

Q:

Welche Arten der Polymerisation gibt es und wie unterscheiden sie sich (Kettenwachstum)?

A:

Kettenwachstum

Eine Kette aus Monomeren baut sich langsam auf durch einzelne, nacheinander erfolgende Addition einzelner Monomere


Stufenwachstum

Es bilden sich kleine Ketten, welche sich nach und nach zu größeren verknüpfen.


Vernetzung

Bereits entstandene Polymere verknüpfen sich, durch Zugabe von Zusatzmitteln, an einzelnen Punkten der Ketten und lassen so ein Netz entstehen.


Copolymerisation

Verbindung unterschiedlicher Monomere zu einem Polymer.

Q:

Welche der folgenden Reihenfolgen der Geschichte des Kunststoffes ist korrekt? (Beginnend beim ältesten Ereignis) 

A:

Entdeckung des Birkenpechs - Entdeckung der Säfte des Gummibaumes - Erfindung der Vulkanisation - Erforschung der Phenol-Formaldehydharze - Weichmacher für PVC

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Q:

Der Bausektor stellt nach dem Bereich der Verpackungen den zweitgrößten Abnehmer für Kunststoffe in Deutschland dar. Welche der folgenden Kunststoffe sind hier die wichtigsten

A:

PVC (Poly-Vinyl-Chlorid)

Q:

Wie können Kunststoffe chemisch altern?

A:

- thermisch induzierte Nachvernetzung (Duroplaste)

- thermisch induzierte Kettenspaltungen und Vernetzungen

- Oxidation unter Sauerstoff und Wärme


Folgen:

Veränderung der Eigenschaften. Abnahme der Festigkeit, steigen der Sprödigkeit, vergilben, ablösen von Beschichtungen


Die Auswirkungen können mit Stabilisatoren vermindert oder verzögert werden. 


UV-Strahlung bewirkt starkes Altern 

Q:

Wofür werden die Kunststoffe im Bauwesen oft eingesetzt?

A:

- Folien und Planen (Membranen, PVC)

- Geschäumte Werkstoffe (z.B. Dämmung, wie Styropor (EPS) und Styrodur (XPS))

- Geotextilien (Bewehrung einer Böschung, PP)

Q:

Welche der folgenden Kunststoffe gehören zu den Elastomeren?

A:

PUR

Q:

Wie wird ein Monomer gewonnen?

A:

Erdöl - Fraktionierung bei ca. 400°C in der Raffinerie - Naphtha (Benzin) - Zerlegung der Kohlenwasserstoffe (Steamcracker) - Monomere - Makromolekulare Chemie - Polymere

Q:

Wie werden die thermischen Übergänge bezeichnet, welche beim erwärmen von Kunststoffen auftreten und was passiert an diesen Punkten?

A:

Schmelzpunkt Tm

- tritt nur bei teilkristallinen Kunststoffen auf 

- kristalline Phasen gehen in eine Schmelze über

- Fernordnung löst sich auf

- idealelastischer Zustand wird zum viskosen Zustand


Glasübergangspunkt Tg

- "unterkühlte Schmelze", da die amorphen Phasen keine Fernordnung haben

- glasartiger Zustand wird kautschukartig, Struktur geht nicht verloren, es wird an Bewegung gewonnnen

- idealelastisch wird Viskoelastisch


Tm > Tg

Q:

Was sind die Vorteile von Kunststoffen?

A:

- Formgebungsmöglichkeiten

- Geringe Dichte

- niedrige Wärmeleitfähigkeit und Möglichkeit des Schäumens

- niedrige elektrische Leitfähigkeit

- Geräusch und Schwingungsdämpfung

- Korrosionsbeständigkeit

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