WKK Kap 3 Herstellung.txt

Home > Preview

The flashcards below were created by user sonnen.rom on FreezingBlue Flashcards.


  1. Welche nachwachsenden Rohstoffe eignen sich zur Kunststoffherstellung (6)?
    • Cellulose
    • Glucose
    • Stärke
    • Lignin
    • Fette/ Öle
    • Saccharose
  2. Erkläre grob die Herstellung ungesättigter Kohlenwasserstoffe!
    • Ausgangsbasis meist Rohöl Rohöl enthält ca. 1000 unterschiedliche Kohlenwasserstoffverbindungen)
    • Destillation im Röhrenofen bei ca. 400°C
    • Die Fraktionen unterscheiden sich in ihrem Siedepunkt und damit auch in ihrer Molekülgröße
    • Naphtha als Ausgangsstoff besonders wichtig. Durch das Cracken der Naphtafraktion bei ca. 850°C zerfallen im sog. Steamcracker die Kohlenwasserstoffverbindungen zu kleineren Molekülen wie z.B. Ethylen
    • Die Ausgangsstoffe können dann noch modifiziert werden
  3. Image Upload
    Image Upload
  4. Nenne die Summenformel der gesättigten Kohlenwasserstoffe!
    Wie heißen diese noch?
    • Summenformel: CnH2n+2
    • Alkane oder Paraffine
  5. Welche gesättigten Kohlenwasserstoffe sind gasf., flüssig, zähflüssig?
    • Gesättigte Kohlenwasserstoffe bis C4H10 sind gasförmig
    • Gesättigte Kohlenwasserstoffe ab C5H12 sind flüssig
    • Gesättigte Kohlenwasserstoffe ab C16H34 sind zähflüssig
  6. Nenne die Summenformel ungesättigter Kohlenwasserstoffe!
    Wie heißen diese noch?
    • Summenformel: CnH2n
    • Alkene oder Olefine (treten in Naturprodukten nicht auf)
  7. Was sind Aromaten?
    Wie sehen sie aus?
    • Aromaten wie z.B. Benzol sind ringförmig angeordnete Kohlenwasserstoffe
    • Der Benzolring ist sehr stabil
    • Die äußeren Wasserstoffe können durch Atome oder Moleküleersetzt werden
    • Image Upload
  8. Was ist Phenol?
    Was ist Toluol?
    Image Upload
  9. Image Upload
    • Image Upload
    • Image Upload
  10. Image Upload
    Image Upload
  11. Wie wird angegeben, wie viele Monomere ein Makromolekül bilden?
    Polymerisationsgrad oder Molmasse
  12. Was ist die Polymerisation?
    • Kombination gleichartiger Monomerbausteine zu einer linearen Kette durch Aufklappen der C=C Doppelbindung ohne Abspaltung flüchtiger Bestandteile
    • Bei einer Polymerisation wächst die durch einen Initiator gestartete Polymerkette durch Anlagerung einzelner Monomermoleküle in einer Kettenwachstumsreaktion. Für den Start der Reaktion muss Energie von außen zugeführt werden
  13. Was ist die Polykondensation?
    Kombination verschiedenartiger Monomerbausteine zu einer linearen oder verzweigten Kette unter Abspaltung flüchtiger Bestandteile
  14. Was ist die Polyaddition?
    Bildung linearer oder verzweigter Ketten durch chemische Umwandlung der funktionalen Gruppen verschiedener Moleküle, meist eine Wanderung der H-Atome, ohne eine Abspaltung flüchtiger Bestandteile
  15. Welche Initiationsreaktionen werden bei der Polymerisation unterschieden?
    Die Initiierung der Polymerisationsreaktion kann auf verschiedene Wege erfolgen. Man unterscheidet zwischen radikalischen, anionischen und kationischen Initiatoren
  16. Was sind radikalische Initiatoren?
    Zu was für einer Molekulargewichtsverteilung führen diese?
    • ⇒ Initiator ist ein Teilchen mit einem einzelnen ungepaarten freien Elektron (Radikal)
    • ⇒ Breite Molekulargewichtsverteilung
  17. Was sind Anionische Initiatoren?
    Zu was für einer Molekulargewichtsverteilung führen diese?
    • ⇒ Initiator ist ein Anion (C-)
    • ⇒ Ein Anion ist ein negativ geladenes Ion
    • ⇒ Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Atom oder Molekül
    • ⇒ Enge Molekulargewichtsverteilung
  18. Was sind Kationische Initiatoren?
    Zu was für einer Molekulargewichtsverteilung führen diese?
    • ⇒ Initiator ist ein Kation (C+)
    • ⇒ Ein Kation ist ein positiv geladenes Ion
    • ⇒ Enge Molekulargewichtsverteilung
  19. Erkläre die 4 Schritte der radikalischen Polymerisation!
    • 1. Radikal-Erzeugung
    • 2. Kettenstart
    • 3. Kettenwachstum
    • 4. Kettenabbruch
  20. Nenne ein mögliches Radikal für die radikalische Polymerisation!
    Wie sieht es aus?
    Image Upload
  21. Erkläre den Schritt der Radikalerzeugung (rad. Polym.) mit einem dir bekannten Radikal!
    • Zum Start der radikalischen Polymerisation zerfallen Initiatoren durch Energiezufuhr in reaktionsfähige Radikale
    • Image Upload
  22. Erkläre den Schritt des Kettenstarts (rad. Polym.) mit einem dir bekannten Radikal und Styrol!
    • Die Radikale reagieren nun mit dem doppelt gebundenen Kohlenstoff
    • Image Upload
  23. Erkläre den Schritt des Kettenwachstums (rad. Polym.) mit Styrol!
    • Die neue Gruppe reagiert weiter mit anderen doppeltgebundenen Kohlenstoffen, wodurch die Kette wächst
    • Image Upload
  24. Erkläre den Schritt des Kettenabbruchs (rad. Polym.) mit Styrol und einem dir bekannten Radikal!
    Image Upload
  25. Was sind Katalysatoren für die anionische Polymerisation?
    starke Basen (NaOH, KOH) oder metallorganische Verbindungen wie z.B. Natriumamid (NaNH2)
  26. Was sind Katalysatoren für die kationische Polymerisation?
    Säuren (H2SO4, H3PO4) oder Substanzen die Protonen abgeben die elektronenanziehend sind wie Bortrifluorid (BF3) oder Aluminiumchlorid (AlCl3)
  27. Wie erfolgt der Kettenabbruch bei der ionischen Polymerisation?
    durch Anlagerung eines Anions bei der kationischen Polymerisation bzw. eines Kations bei der anionischen Polymerisation
  28. Was ist die Metallkomplexpolymerisation?
    • Durch spezielle Katalysatoren entstehen Polymere mit einer besonders regelmäßigen Struktur
    • Das Monomer kann sich an diese nur in einer ganz bestimmten Weise ankoppeln
  29. Wie nennt man die Bindung bei der Metallkomplexpolymerisation?
    koordinative Bindung
  30. Wie nennt man die Katalysatoren bei der Metallkomplexpolymerisation?
    Ziegler-Natta-Katalysatoren
  31. Um was handelt es sich bei Ziegler-Natta-Katalysatoren?
    Metallkomplexverbindungen, z.B. um ein Gemisch aus Titantrichlorid und Triethylaluminium
  32. Nenne 6 Verfahrenstechniken der Polymerisation!
    • Massepolymerisation
    • Lösungspolymerisation
    • Fällungspolymerisation
    • Suspensionspolymerisation
    • Emulsionspolymerisation
    • Gasphasenpolymerisation
  33. Was ist die Eigenart der Massepolymerisation?
    Monomer als Lösungsmittel
  34. Was ist die Eigenart der Lösungspolymerisation?
    Monomer und Polymer in Lösungsmittel gelöst
  35. Was ist die Eigenart der Fällungspolymerisation?
    Monomer in Lösungsmittel gelöst oder ist selbst Lösungsmittel, Polymer fällt aus
  36. Was ist die Eigenart der Suspensionspolymerisation?
    Monomer durch Rühren und Stabilisatoren in Wasser suspendiert (kleine Tropfen), Polymer fällt aus
  37. Was ist die Eigenart der Emulsionspolymerisation?
    Monomer durch Emulgator in Wasser gelöst, Polymer fällt aus
  38. Was ist die Eigenart der Gasphasenpolymerisation?
    gasförmiges Monomer hält Polymerkörner in Wirbelbett
  39. Benenne!
    Image Upload
    Image Upload
  40. Welchen Namen hat der Reaktionstyp, der bei Polykondensation und Polyaddition vorliegt?
    • Stufenreaktion
    • nicht Kettenreaktion
  41. Welche Kettenenden reagieren bei der Polykondensation bzw. -addition bevorzugt?
    Wie hoch ist die Aktivierungsenergie im Vergleich?
    • Jedes reaktive Kettenende hat gleiche Reaktionswahrscheinlichkeit
    • => Reaktionen zwischen Monomer-Monomer, Monomer-Polymer und Polymer-Polymer sind möglich
    • Aktivierungsenergie jeder Teilreaktion etwa gleich
  42. Welche Schlüsse sind aus der gleichen Reaktionswahrscheinlichkeit und der gleich großen Aktivierungsenergie aller reaktiven Enden zu ziehen (Polykond. und -addition)?
    • Kettenwachstum häufig langsam
    • Monomerkonzentration nimmt schnell ab
    • Lange Reaktionszeit sind für hohe mittlere Molmasse notwendig
    • Monomere bilden Oligomere, Oligomere bilden Polymere
    • Die Molmassenverteilung ist im Allgemeinen schmal
  43. Warum verändert sich bei Polykondensation und -addition oft die Molmasse?
    Nach Abschluss des Kettenwachstums kann sich Molmasse verändern durch Gleichgewichts- bzw. Austauschreaktionen (Polyamide, Polyester) oder Hydrolyse
  44. Was für Reaktionspartner sind für Polykondensation und -addition notwendig?
    • Zwei unterschiedliche Reaktionspartner notwendig die mindestens zwei reaktionsfähige funktionelle Gruppen enthalten
    • Ausgangsstoffe müssen keine Doppelbindung enthalten, wie dies bei der Polymerisation der Fall ist, sondern sogenannte funktionelle Gruppen
  45. Nenne 6 funktionelle Gruppen!
    Image Upload
  46. Wie wird die Polykondensation gestoppt? Warum?
    • es bilden sich Nebenprodukte
    • Polykondensation ist eine Gleichgewichtsreaktion
    • Werden Nebenprodukte nicht abgeführt kommt die Reaktion zum Stillstand
  47. Nenne 5 typische Polykondensate (Übergruppen)!
    Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Silicone, Phenolharze
  48. Worauf beruht die Polyaddition?
    Auf der Umlagerung von Wasserstoffatomen
  49. Nenne 2 typische Polyaddukte (Übergruppen)!
    Polyurethane, Epoxidharze
  50. Wann entsteht bei Polykondensation bzw- -addition ein lineares, wann ein verzweigtes Kettenwachstum?
    • Je nach Anzahl der reaktiven Atomgruppen
    • Linear: bei 2 reaktiven Atomgrp. pro Monomer
    • Verzweigt: mehr als 2 reaktive Atomgrp. bei mind. einem Monomer
  51. Erkläre die Polykondensation anhand des Polyesters Butandisäure-Ethyl-Polyester!
    Image Upload
  52. Welcher Herstellreaktion entspringt Polyamid?
    Was sind seine Ausgangsstoffe (Name + Aufbau)?
    • Polykondensation
    • Image Upload
    • bzw. durch Ringöffnungsverfahren aus
    • Image Upload
  53. Wie sieht die wesentliche Reaktion bei der Entstehung von Polyamiden aus?
    Image Upload
  54. Wie werden Polyamide benannt?
    • Bei Polyamiden, die sich aus Aminocarbonsäuren des Typs H2N–(CH2)x–COOH oder den entsprechenden Lactamen ableiten lassen: PAZ, wobei Z = Anzahl an C-Atomen im Monomer
    • Bei Polyamiden, die sich aus Diamin und Disäure ableiten lassen: PAZ1Z2, wobei Z1= Anzahl C-Atome im Diamin; Z2= Anzahl C-Atome in Disäure
    • Image Upload
  55. Erkläre die Polyaddition anhand der Herstellung von Polyurethan!
    Benenne alle Ausgangsstoffe sowie die Vorgänge!
    • Reaktion von Diisocyanaten mit mehrwertigen Alkoholen
    • Image Upload
  56. Trage Temperatur und Aushärtungsgrad eines Reaktionsharzes über der Zeit auf!
    Image Upload
    Image Upload
  57. Wie ist die Molmassenverteilung bei den verschiedenen Polymeriationsarten (eng/ breit)?
    • eng: ionische Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation
    • breit: radikalische Polymerisation
  58. Von welchen Prozessparametern hängt die Molmassenverteilung ab?
    Nenne 5!
    • Konzentration von Monomer
    • Aktivator
    • Polymer
    • Temperatur
    • Druck
  59. Welche Eigenschaften ergeben sich aus einer steigenden Molmasse (4)?
    • Höhere Festigkeit (höhere Nebenvalenzkräfte, mehr Verschlaufungen)
    • Höhere Zähigkeit (geringerer Kristallisationsgrad bei längeren Molekülen, mehr Verschlaufungen)
    • Höhere chemische Beständigkeit (höhere Nebenvalenzkräfte, geringer Einfluss von Abbau, da insgesamt hohes Niveau)
    • Schlechteres Fließverhalten (mehr Verschlaufungen)
  60. Gib am Beispiel des Polystyrols die Auswirkungen von verscheidenen Molmassenmitteln an!
    Image Upload
  61. Wie wirkt sich eine enge Molmassenverteilung aus (4)?
    • Höhere Gleichmäßigkeit von Kennwerten
    • Enger thermischer Erweichungsbereich
    • Geringe Spannungsrissempfindlichkeit
    • Bessere Chemikalienbeständigkeit
  62. Wie wirkt sich eine enge Molmassenverteilung aus (4)?
    • Besseres Fließverhalten
    • Abnehmende Sprödigkeit (Weichmacherwirkung)
    • Erniedrigung des Kristallisationsgrades
  63. Was ist das Zahlenmittel (Formel)?
    Gib auch den Index an!
    Benenne alle auftretenden Größen!
    • Image Upload
    • Image Upload
  64. Was ist das Massenmittel?
    Gib auch den Index an!
    Benenne alle auftretenden Größen!
    • Image Upload
    • Image Upload
  65. Was sagt das Massenmittel der Molmasse aus?
    • Die Molmasse des i-mers wird mit dem relativen Massenanteil, den dieses Polymer hat, gewichtet.
    • Würde man eine zufällige Monomereinheit auswählen und die Molmasse des dazugehörigen Polymers bestimmen, erhielte man als Durchschnitt die gewichtsmittlere Molmasse
  66. Was sagt das Zahlenmittel der Molmasse aus?
    Die zahlenmittlere Molmasse sagt aus, welche Molmasse ein zufälliges aus der Probe entnommenes Molekül im Durchschnitt hat
  67. Image Upload
    Image Upload
  68. Nenne die Formel der Uneinheitlichkeit!
    Benenne alle auftretenden Größen!
    Image Upload
  69. Nenne einige Molekülmassenbestimmungsmethoden!
    Gib jeweils an, ob diese absolut oder relativ ist!
    Image Upload
  70. Erkläre das Funktionsprinzip der Gel-Permeationschromatographie!
    • Art der Flüssigchromatographie, bei der Moleküle gelöster Stoffe aufgrund ihrer Größe (genauer: ihrem hydrodynamischen Volumen) getrennt werden können
    • Trennungseffekt beruht auf unterschiedlichen Diffusionsvolumina für verschieden große Moleküle
    • Die GPC ermittelt die Verteilungskurve der Molmasse, womit anschließend die mittleren Molmassen (Mn, Mw, Mz) und die Polydispersität der Probe berechnet werden können
    • Image Upload
  71. Woraus besteht die GPC-Säule?
    Wie funktioniert diese?
    • hochporösen Material (kugelförmig, hochvernetztes Polystyrol) mit Porengrößenverteilung 10-105 nm
    • Die größten Moleküle kommen zuerst und die kleinsten zuletzt durch die Säule durch, da kleine Moleküle in den Poren länger verweilen als die großen
  72. Wie erfolgt die Detektion der in der GPC selektierten Substanzen?
    Detektion der Substanzen erfolgt entweder durch die Messung des Brechungsindex oder der UV-Absorption des Eluats
  73. Ist die GPC absolut oder relativ?
    Die GPC ist keine Absolutmethode. Daher ist die Kalibrierung mit Polymeren enger Molekulargewichtsverteilung notwendig
  74. Wie verhalten sich welche mechan. Eigenschaften mit steigender mittlerer Molmasse (Verlauf)?
    Image Upload
  75. Wie ist der Einfluss der Molmasse auf das Spannungs-Dehungsverhalten (Diagramm + Aussagen)?
    Zeichne 6 Kurven für 50k, 100k, 160k, 260k, 320k und 840k!
    Image Upload
  76. Welche Eigenschaft auf molekularer Ebene entsteht durch eine höhere Molmasse?
    stärkere Verschlaufungen
  77. Wie verändern sich die Gebrauchseigenschaften durch eine höhere Molmasse (5)?
    Was folgt hieraus?
    Image Upload
  78. Wie verändern sich die Verarbeitungseigenschaften durch eine höhere Molmasse (3)?
    Was folgt hieraus?
    Image Upload
  79. Welche Eigenschaften folgen aus einer breiten Molmassenverteilung (3)?
    Was ergibt sich hieraus für die Fertigungsverfahren (2 Verfahren => jeweils optimale Molmassenverteilung nennen)?
    Was hingegen ergibt eine enge Molmassenverteilung?
    • Längere Abkühlzeiten (längere Zykluszeiten beim Spritzgießen)
    • bessere Fließfahigkeit (kurze Moleküle wirken als Schmiermittel)
    • Geringere Gefahr des Schmelzebruches bei der Extrusion (erst bei erhöhten Schergeschwindigkeiten)
    • Spritzgießen: Möglichst Kunststoffe mit niedrigem Molekulargewicht und relativ breiter Molekulargewichtsverteilung
    • Extrusion: Möglichst Kunststoffe mit hohem Molekulargewicht und relativ breiter Molekulargewichtsverteilung
    • !!!Enge Molekulargewichtsverteilung ergibt i.a. Verbesserung einiger mechanischer Eigenschaften!!!

Card Set Information

Author:
sonnen.rom
ID:
197817
Filename:
WKK Kap 3 Herstellung.txt
Updated:
2013-02-04 13:28:21
Tags:

Folders:

Description:
f
Show Answers:

Home > Flashcards > Print Preview