EKT Duroplaste.txt

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Author:
kai72088
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195442
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EKT Duroplaste.txt
Updated:
2013-01-26 09:22:52
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  1. Was sind Duroplaste?
    • Sehr kurze Ketten => 3D-verzweigt
    • Die Bildung von Duroplasten erfolgt über die Reaktion von mindestens zwei Ausgangsstoffen, von denen einer über mindestens drei reaktive Enden (trifunktionelle Monomere) verfügen muss. Nur so ist die Bildung eines dreidimensionalen Molekülnetzmöglich.
  2. Trage für einen Duroplast die Viskosität über Temperatur/ Zeit auf und zeige hieran das Verarbeitungsproblem!
    • Die Verarbeitung von Duroplasten ist ein irreversibler chemischer Prozess
  3. Trage für einen Thermoplast die Viskosität über die Temperatur auf!
    Hebe den Unterschied zum Duroplasten hervor!
  4. Zeige die Phasen der Aushärtung eines Duroplasten in einem Diagramm, in dem der Kondensationsgrad über die Zeit aufgetragen ist!
  5. Erkläre die Vorgänge in den verschiedenen Bereichen!
    • Im Bereich von "0 %" bis "A" wird das Reaktionsharz synthetisiert. "A1" bezeichnet ein niedermolekulares, "A2" ein höhermolekulares Oligomer.
    • Im Bereich von "A" bis "B" kann das Harz mit Füll- und Verstärkungsstoffen konfektioniert werden. Dabei schreitet die Kondensation des Harzes fort. Im Falle von "B1" handelt es sich um eine leichtflüssige, bei "B2" um eine zähflüssige Formmasse.
    • Die Verarbeitung der Formmasse findet im Bereich "B" bis "C" statt. Bei "C1" ist die Aushärtung noch unvollständig, erst bei "C2" ist sie beendet. Wegen der zunehmenden Viskosität wird ein Kondensationsgrad von 100 % nicht erreicht.
  6. Trage die Festigkeit von einem Thermoplasten und einem Duroplasten über der Temperatur auf (in einem Diagramm)!
  7. Nenne Nachteile von Duroplasten gegenüber Thermoplasten!
    (es gibt 8)
    • Duroplaste sind grundsätzlich hart und spröde, d.h. wenig flexibel
    • Duroplaste sind nie transparent
    • Duroplaste sind nicht aufschmelzbar, bzw. verformbar oder schweißbar
    • Duroplastische Vorkondensate haben eine begrenzte Haltbarkeit
    • Duroplaste haben ein verhältnismäßig kleines Verarbeitungsfenster
    • Die Verarbeitung von duroplastischen Harzen ist oftmals zeitaufwändiger, aufgrund des in der Verarbeitung ablaufenden chemischen Vernetzungsprozesses
    • Bauteile aus Duroplasten benötigen oftmals Nacharbeit in Form von Entgraten
    • Duroplaste sind schwerer recyclebar
  8. Teile die Duroplaste in 6 Kategorien ein!
    • Phenolharze (PF)
    • Epoxidharze (EP)
    • Melamin-Formaldehydharze (MF)
    • Harnstoff-Formaldehydharze (UF)
    • Ungesättigte Polyester (UP)
    • Vernetzte Polyurethane (PUR)
  9. Wodurch lassen sich die Eigenschaften der meist harten und spröden Duroplaste variieren?
    Durch eine Vielzahl von Füll- und Verstärkungsstoffen
  10. Nenne Füll- und Verstärkungsstoffe!
    • Anorganisch z.B. Gesteinsmehl, Asbestfasern, Glimmer, Kreide
    • Holzmehl
    • Zellstoff z.B. Papierfasern, -schnitzel, -bahnen
    • Textilien z.B. Baumwollfasern, -schnitzel, Kunstseide
    • Glas-, Kohlenstoff- oder Aramidfasern
    • Ruß
  11. Wonach werden Füllstoffe typisiert?
    • Pressmasseart
    • Pressmassetyp
    • Harzbasis
    • Füllstoffart
    • Füllstoffstruktur
    • Anforderungen
  12. Was ist PF?
    Wie entsteht es?
    Nenne Eigenschaften!
    • Phenolharz
    • Dichte: 1,30 .. 1,45 g/cm³
    • hart, sehr bruchfest
    • hohe Kälteschlagzähigkeit
    • schwarz/braun/rot; niemals hell;ndunkelt unter Lichteinwirkung nach
    • spannungsrissbeständig
    • gute elektrische Isolationseigenschaften
    • deutlich schwerer brennbar als thermoplastische Kunststoffe
    • gut beständig gegen Lösemittel, neutrale und schwach basische und saure Salze. Unbeständig gegen starke Säuren und Laugen
  13. Welche beiden Produktklassen können bei der Kondensation von Phenol und Formaldehyd entstehen?
    • Novolake entstehen durch Säurekatalyse
    • Resole entstehen durch Basenkatalyse
  14. Wofür wird PF verwendet?
    • Die Einarbeitung von Novolak-Gemischen in Gummi führt zu Produkten größerer Härte. Diese werden z.B. für Autoreifen, aber auchfür feste Karosserieteile eingesetzt.
    • Wasserlösliche Resole als Leim
    • Die Imprägnierung von Papier mit nachfolgender thermischer Vernetzung liefert hochwertige Schichtpressstoffe
  15. Was sind UF?
    Nenne Eigenschaften!
    • Aminoplaste / Harnstoff-Formaldehyd (UF)
    • mechanisch stabil
    • sehr lichtecht
    • schwer brennbar
    • geruch- und geschmacklos
    • gute Oberflächenhärte und Glanz
    • beständig gegen schwache Säuren und Laugen, Lösemittel, Öle und Fette unbeständig gegen starke Säuren und Laugen, kochendes Wasser, oxidierende oder reduzierende Stoffe
    • geringere Maßhaltigkeit als Phenolharze
    • neigt zur Spannungsrissbildung
  16. Nenne Einsatzgebiete und Anwendungsbeispiele für UF!
    • Herstellung von Formmassen und Formteilen, Lackharzen, Gießereiharzen oder Schaumstoffen, z.B. für Wärme- und Schallisolierungen
    • Schalter, Steckdosen, Stecker
    • Schubladen, Beschläge
    • Toilettensitze
    • Haartrocknerhauben
    • Resopalplatten
    • Klebstoffe, Lackrohstoffe, Leder- und Textilhilfsmittel (Knitterfestigkeitsausrüstung von Baumwolle), als Füllstoffe für Papier und zur Erzeugung nassfester Papiere
  17. Was sind MF?
    Wie entstehen sie?
    Nenne Eigenschaften!
    • Aminoplaste Melaminharze (MF)
    • Dichte: 1,5 g/cm³
    • hart und bruchfest, hohe Oberflächenhärte
    • geruch- und farblos,
    • hoher Oberflächenglanz
    • nicht brennbar
    • lichtecht
    • resistent gegen Alkohol, Benzin, Benzol, Aceton, Öl und schwache Säuren
    • wird angegriffen durch Laugen und starke Säuren, in kochendem Wasser nicht dauerbeständig
    • Als Typ 152.7 für die Herstellung von Bedarfsgegenständen nach dem Lebensmittelgesetz zugelassen
  18. Nenne Einsatzgebiete und Anwendungsbeispiele für MF!
    • farblose Leimharze für nassfestes Papier, Sperrholz und Spanplatten
    • In un- oder teilvernetzter Form dienen sie als feste (Pulver) oder flüssige Massen u.a. zur Herstellung von Laminaten, Elektroisolierteilen (Stecker, Schalter, Schaltelemente), Griffen für Küchengeräte, zur Beschichtung vonHolzwerkstoffen (Möbeln), zur Verleimung von Spanplatten, zur Nassfestausrüstung von Papier oder als Textilhilfsmittel
    • Da sie lebensmitteltauglich sind, kann man sie auch für Ess- und Trinkgeschirr verwenden.
  19. Was ist der bekannteste Markenname für MF?
    Resopal
  20. Was sind EP?
    • Epoxidharze
    • Epoxidharze kommen in einer Vielzahl von Ausprägungen vor und gelten als eigenständige Werkstoffklasse
    • Die Vernetzung aus Harz mit dem Härter erfolgt in einer Polyadditionsreaktion. Abhängig vom gewählten Härter ergibt sich ein großes Eigenschaftsspektrum
  21. Nenne Vorteile von Eposidharzen!
    • außerordentliche Haftung an fast allenUntergründen
    • hohe mechanische Festigkeit
    • hohe Härte
    • hohe Abriebfestigkeit (mit Füllstoffen)
    • gute chemische Beständigkeit
    • geringe Brennbarkeit
    • gute Temperaturstandfestigkeit
    • gute Maßhaltigkeit
  22. Nenne Anwendungsgebiete von Epoxidharzen und Beispiele!
  23. Was sind UP?
    Nenne Eigenschaften!
    • Ungesättigte Polyester (UP)
    • ungesättigte Polyester, deren Ketten ungesättigte C=C-Doppelbindungen enthalten
    • sehr stabiler Duroplast
    • hohe Festigkeit
    • hohe Formbeständigkeit in der Wärme
    • Durch die Einbettung von Glasfasern kann die Festigkeit der Polyesterharze noch verstärkt werden
  24. Was ist das?
    Ein ungesättigter Polyester
  25. Was sind SMC?
    Wie liegt es vor?
    Woraus besteht es im Allg.?
    • SMC liegt vor der Verarbeitung als teigige Pressmasse vor. Die Verstärkungsfasern liegen in Matten-, seltener in Gewebeform vor, deren typische Faserlänge beträgt 25-50 mm.
    • SMC-Masse enthält etwa:
    • 12 % vernetzungsfähiges Harz
    • 45 % mineralische Füllstoffe z. B. Kreide oder Gesteinsmehl
    • 30 % Glasfasermatten oder -gewebe (mit entsprechender Schlichte)
    • 13 % Additive und Stabilisatoren
  26. Was ist BMC?
    Wie liegt es vor?
    Zusammensetzung?
    • BMC auf Polyesterbasis wird als formlose, sauerkrautartige Masse in Beuteln oder anderen Gebinden geliefert. Anders als SMC lässt sich BMC neben dem Pressen auch im Spritzguss verarbeiten.
    • Sie besteht meist aus den folgenden Komponenten:
    • 10 - 35 % vernetzungsfähiges Harz
    • 0 - 70 % Füllstoffe
    • 10 - 50 % Kurzglasfasern
  27. Was ist PU?
    • Polyurethan
    • Diisocyanat-Additionsverfahren, mit dessen Hilfe eine neue Gruppe von Kunststoffenherstellbar
    • Durch das Variieren der Ausgangsstoffe und der Reaktionsbedingungen lässt sich eine große Bandbreite von Kunststoffen mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften erzielen.
  28. Wie entsteht Polyurethan?
  29. Welche besondere Form des Polyurethans gibt es?
    Polyurethan-Schaumstoffe
  30. Welche PU-Schaumstoffarten gibt es?
    Wie hergestellt?
    Eigenschaften?
    • Weichschaumstoffe werden meist kontinuierlich als Blöcke oder diskontinuierlich als Formteile hergestellt.
    • Ihre Struktur ist offenzellig. Daher sind sie luftdurchlässig.
    • Hartschäume werden überwiegend zur Wärme- bzw. Kältedämmung eingesetzt, z.B. im Haushalt zur Isolierung von Kühlschränken, Gefriertruhen und Heißwasserspeichern.
  31. Nenne Richtwerte für Vernetzungen bei Duroplasten und bei Elastomeren!
    • Duroplaste: 20 Vernetzungsstellen pro 100 Monomersegmente
    • Elastomere: 2 Vernetzungsstellen pro 100 Monomersegmente
  32. Teile Elastomere nach Grundbausteinen in Gruppen ein!
    • NR – Naturkautschuk
    • NBR – Nitril-Butadien-Kautschuk
    • HNBR – Hydrierter Nitril-Kautschuk
    • SBR – Styrol-Butadien-Kautschuk
    • EPDM - Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
    • FKM - Fluorkautschuk
    • MVQ - Silikonkautschuk
    • PUR – Polyurethan - Elastomer
  33. Wie ist Naturkautschuk und wie synthetischer Kautschuk aufgebaut?
  34. Was ist die Vulkanisation?
    • chemisch-technisches Verfahren, bei dem Kautschuk unter Einfluss von Zeit, Temperatur und Druck gegen atmosphärische und chemische Einflüsse sowie gegen mechanische Beanspruchung widerstandsfähig gemacht wird
    • langkettige Kautschukmoleküle durch Schwefelbrücken vernetzt
    • Die Elastizität des Gummiwerkstoffs ist abhängig von der Anzahl der Schwefelbrücken. Je mehr Schwefelbrücken vorhanden sind, desto härter ist der Gummi
  35. Nenne einige Anwendungsbeispiele von Elastomeren!
    • Schläuche
    • Silikonbackformen
    • Kondome
    • Gummihandschuhe
    • Gummistiefel
    • Reifen
    • Dichtringe
    • Teichfolie

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