Nawi III Kap. 7.txt

• Polymerisation
• Polykondensation
• Polyaddition

• Thermoplaste
• Duroplaste
• Elastomere

• Erdöl
• auch Kohle möglich, wird aber nicht mehr verwendet
• Nachwachsende Rohstoffe spielen kleine Rolle

Ethylen

• In Ethylencrackern aus Kohlenwasserstoffen
• In erster Linie aus Ethan, Propan und Butan
• In zweiter Linie aus höheren Benzin-Fraktionen bis hin zum Gasöl

Zu crackende Kohlenwasserstoffe werden mit Verweilzeit von unter einer Sekunde auf 885°C aufgeheizt und auf 400°C abgeschreckt

Rasches Abschrecken eines Reaktionsgemisches zur Unterdrückung von Folgereaktionen

• radikalische Hochdruckpolymerisation
• katalytische Niederdruckpolymerisation
• anionische Polymerisation
• kationische Polymerisation

• Bei Gasen
• Flüssige Monomere polymerisieren schon bei Normalbedingungen

• Polymer aus Styrol
• Styrol sehr reaktiv
• Radikalische Polymerisation:
• 
• hart, glasartig, leicht aufschäumbar
• Thermoplast

• Polytetraflourethylen
• radikalische Polymerisation unter hohem Druck
• 
• fällt als weiße Feststoffkrümel an
• haftet an keinem Untergrund
• kann weder gelöst noch angequollen werden
• kann geformt und gesintert werden

• Polyvinylchlorid
• radikalische Polymerisation:
• 
• bei Umgebungstemp spanend bearbeitbar
• bei 120 bis 150°C plastische verformbar (Thermoplast)
• gut kleb- und schweißbar
• lässt sich schäumen
• Durch Weichmacherbeimengung erhält man Weich-PVC

• Polymethylmethacylat
• radikalische Polymerisation
• 
• bessere Lichtdurchlässigkeit als Glas

• Durch Substituenten mit -I-Effekt an der Doppelbindung begünstigt (-CN, -COOH)
• Als Zwischenprodukte treten Carbanionen auf
• 1. Start durch Anion
• 2. Nukleophiler Angriff des entstandenen Carbanions auf weiteres Monomer
• 3. Abbruch durch Proton

• Cyanoacrylat
• anionische Polymerisation:
• Start durch Anion (z.B. Hydroxylion des Wassers):
• 

• Stabilisierung des Carbanions durch -I-Effekt der -CN-Grp (Cyano-Grp.)
• Kettenwachstum durch nukleophilen Angriff
• 
• Kettenabbruch durch Proton:
• 

• Bei Substituenten mit +I-Effekt welcher Carbokation stabilisiert
• Start im Sauren:
• 
• Wachstum durch elektrophilen Angriff des Carbokations:
• 
• Abbruch durch Abspalten eines Protons (oder Addition eines Anions):
• 

• Polymer des Isoprens
• Kationische Polymerisation:
• Start durch Proton an Isopren:
• 
• Wachstum durch elektrophilen Angriff des Carbokations auf weiteres Monomer:
• 
• Abbruch durch Addition eines Anions X^-:
• 

• Durch Vulkanisieren zum Elastomer Gummi
• Ausbau von Schwefelbrücken zwischen linearen Kautschukketten

• gut dehnbar
• Zurückkehren in Ausgangszustand
• schmelzen nicht
• in Lösungsmitteln nicht lösbar (höchstens quellbar)

• A: Durch Copolymerisation von Monomeren einer Sorte mit einer anderen
• B: Oligomerisieren von Monomeren zu Blöcken und anschließende Polymerisation
• C: Anpfropfen von Mono- oder Oligomeren an Doppelbindungen von Polymeren

Aneinanderfügen von Monomeren unter Abspaltung niedermolekularer Verbindungen wie Wasser, Ammoniak, Chlorwasserstoff, Natriumchlorid, etc.

• Langgestreckte Polykondensate aus Dicarbonsäuren und Diolen
• Polykondensation:
• 
• Hier sieht man PET

• Ein Polyester
• Ester der Kohlensäure mit einem Diol
• Kohlensäure nicht als reiner Stoff zu erhalten => Dichlorid der Kohlensäure benutzt (Phosgen)
• Diol = Bisphenol A
• Polykondensation:
• 
• Eigenschaften:
• glasklar
• hart
• formstabil

• Polymer aus der Polykondensation von 1,4, Dichlorbenzol und Natriumsulfid
• 
• Eigenschaften:
• bis 240°C verwendbar
• Spritzgießen oder Blasformen
• 2 Varianten: linear und vernetzt
• linear höher mechanisch beanspruchbar und extrudierbar

• Polykondensate
• Dicarbonsäure (Adipinsäure) + Diamin (Hexamethylendiamin)
• 
• Zu Fasern gezogen

• Wird anstelle der Diamine und Disäuren bei der Polyamidbildung jeweils die aromatische Vertretung gewählt entstehen Aramide
• Kevlar
• 
• Eigenschaften:
• extrem hohe Festigkeit durch Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen

• Natürliche Polyamide
• hochmolekulare Polypeptidketten
• Bestehen aus Aminosäuren (20 kommen in der natur vor)
• optisch aktiv

Bei Durchgang von Licht durch den optisch aktiven Stoff wird die Ebene des polarisierten Lichtes gedreht

• Auf sterische Anordnung asymetrischer C-Atome zurückzuführen (sp³-hybridisierte C-Atome mit 4 unterschiedlichen Substituenten)
• Diese 4 Substituenten können auf 2 unterschiedliche Arten angeordnet werden und Verhalten sich wie Bild und Spiegelbild

• Stoffe die als Bild und Spiegelbild existieren
• Chirale Verbindungen existieren in 2 enantiomeren Formen (D & L)

• Zwei Aminosäuren kondensieren unter Abspaltung von Wasser
• Kondensation zw. Aminogrp der einen und Aminosäure der anderen
• 
• 2 Aminosäuren bilden ein Dipeptid

• Primärstruktur: Aminosäuresequenz
• Sekundärstruktur: Anordnung der Polypeptidkette im Raum

• 
• Je nach Resten der Aminosäuren (wenn Aminosäuren Funktionale Gruppen tragen bilden sich z.B. Wasserstoffbrückenbindungen)

Anordnung von und den dazwischenliegenden unstrukturierten Bereiche im Raum

Anordnung der Proteine als Fasern, Kugeln, etc.

• unelastische Seide MA
• klebrige, elastische Seide FL

• zeigen Hysteresen
• Spannungen beim Entspannen geringer
• Seiden werden nicht plastische verformt
• Differenz der Intergrale unter den Hysteresekurven ist Maß für Energiedissipation

Der Zähfestigkeit

• Überlicherweise 2 unterschiedliche Monomere beteiligt
• ähnlich Polykondensation, aber ohne Abspaltung niedermolekularer Stoffe
• 2 oder mehr funktionelle Gruppen nötig (je nachdem wie viele funktionelle Grp vorhanden entstehen Fadenmoleküle oder räumlich vernetzte Moleküle)

• Durch Polyaddition von zwei- oder mehrwertigen Alkoholen und Isocyanaten (-NCO-Grp)
• 

• Lacke durch mehrwertige Alkohle => dreidimensionale Vernetzung
• Ausschäumbar durch Zugabe von Wasser zum Isocyanat wodurch Kohlendioxid abgegeben wird

• Hergestellt aus Epoxid und Polyalkohol
• Duroplast
• werden gegossen
• schrumpfen beim Aushärten nicht
• Verbindung von Epoxidharz und Metall ist fest => Kleber

Bis zu ihrer Zersetzung bei höheren Temp. spröde bis zähelastisch

• stoffmengenbezogene mittl. mol. Masse
• 
• massenbezogene mittl. mol. Masse
• 
• mit als den Massenbrüchen der Molmassenklassen
• 

• durchschnittliche Zahl der aneinandergefügten Monomereinheiten der molaren Masse M1
• 

• Isotaktisches Polymer:
• Alle Reste R liegen auf derselben Seite des Kohlenstoff-Grundgerüsts
• Syndiotaktisches Polymer:
• Die Reste R liegen auf abwechselnd auf der linken und rechten Seite des Kohlenstoff-Grundgerüsts
• Ataktisches Polymer:
• Alle Reste R sind stochastisch auf der linken und rechten Seite des Kohlenstoff-Grundgerüsts angeordnet

• Beschriebt Dickenänderung bei längenänderung
• benötigt weil üblicherweise mehrdimensionaler Spannungszustand vorliegt
• 

• Nur wenige Kunstoffe rein elastisches Verhalten
• Spannung hängt nicht nur von Deformation sondern auch von Deformationsgeschwindigkeit ab (Dämpfende Wirkung)
• Beschrieben durch Voigt-Körper (zunächst schnelle, später immer langsamere Verformung)

Kriechen

• Tiefe Temp.: hart und spröde
• Ab Glastemp.: weich und gummielastisch
• Kurzes Tempintervall(noch höher): Schmelzen der Kristallite=> Warmumformbarkeit
• Noch höher: Kristallitschmelztemp. Kunststoff fließt viskos => Urformen und Schweißen

• Am Beginn einer Schädigung auftretende feine Haarrisse in denen Licht reflektiert wird
• Keine echten Risse, sondern Zonen, in denen der Kunststoff in Beanspruchungsrichtung verstreckt ist