Nawi III Kap. 7.txt

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Author:
Vollle
ID:
306212
Filename:
Nawi III Kap. 7.txt
Updated:
2015-08-09 09:22:27
Tags:
Chemie
Folders:
Chemie
Description:
Kapitel 7
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  1. Welche drei Hauptarten der Kunststoffsynthese gibt es?
    • Polymerisation
    • Polykondensation
    • Polyaddition
  2. Wonach lassen sich Polymere bzgl. ihres Temperaturverhaltens einteilen?
    • Thermoplaste
    • Duroplaste
    • Elastomere
  3. Was ist die Rohstoffbasis für Kunststoffe?
    • Erdöl
    • auch Kohle möglich, wird aber nicht mehr verwendet
    • Nachwachsende Rohstoffe spielen kleine Rolle
  4. Welches ist das bedeutendste Monomer?
    Ethylen
  5. Wie wird Ethylen hergestellt?
    • In Ethylencrackern aus Kohlenwasserstoffen
    • In erster Linie aus Ethan, Propan und Butan
    • In zweiter Linie aus höheren Benzin-Fraktionen bis hin zum Gasöl
  6. Was sind Cracker?
    Zu crackende Kohlenwasserstoffe werden mit Verweilzeit von unter einer Sekunde auf 885°C aufgeheizt und auf 400°C abgeschreckt
  7. Was ist Quenchen?
    Rasches Abschrecken eines Reaktionsgemisches zur Unterdrückung von Folgereaktionen
  8. Welche Arten der Polymerisation gibt es?
    • radikalische Hochdruckpolymerisation
    • katalytische Niederdruckpolymerisation
    • anionische Polymerisation
    • kationische Polymerisation
  9. Wann wird die radikalische Polymerisation unter hohen Drücken durchgeführt?
    • Bei Gasen
    • Flüssige Monomere polymerisieren schon bei Normalbedingungen
  10. Was ist Polystyrol?
    Durch welchen Mechanismus entsteht es?
    Ist es Thermo-, Duroplast oder Elastomer?
    Welche EIgenschaften?
    • Polymer aus Styrol
    • Styrol sehr reaktiv
    • Radikalische Polymerisation:
    • hart, glasartig, leicht aufschäumbar
    • Thermoplast
  11. Was ist Teflon?
    Welcher Mechanismus?
    Eigenschaften?
    Weiterverarbeitung?
    • 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
  12. Was ist PVC?
    Mechanismus?
    Eigenschaften?
    Thermo-, Duroplast oder Elastomer?
    Weiterverarbeitung?
    • 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
  13. Was ist Plexiglas?
    Mechanismus?
    Eigenschaften?
    • Polymethylmethacylat
    • radikalische Polymerisation
    • bessere Lichtdurchlässigkeit als Glas
  14. Beschreibe den Mechanismus der anionischen Polymerisation!
    • 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
  15. Was ist Superkleber?
    Erkläre Mechnismus!
    • 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:
  16. Erkläre den Mechanismus der kationischen Polymerisation!
    • 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):
  17. Was ist Kautschuk?
    Mechanismus?
    • 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-:
  18. Wie kann Kautschuk weiterverarbeitet werden?
    • Durch Vulkanisieren zum Elastomer Gummi
    • Ausbau von Schwefelbrücken zwischen linearen Kautschukketten
  19. Welche Eigenschaften kennzeichnen Elastomere?
    • gut dehnbar
    • Zurückkehren in Ausgangszustand
    • schmelzen nicht
    • in Lösungsmitteln nicht lösbar (höchstens quellbar)
  20. Wodurch erhält man eine große Variation an Polymeren?
    • 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
  21. Beschreibe den Mechanismus der Polykondensation!
    Aneinanderfügen von Monomeren unter Abspaltung niedermolekularer Verbindungen wie Wasser, Ammoniak, Chlorwasserstoff, Natriumchlorid, etc.
  22. Was sind Polyester?
    Mechanismus?
    • Langgestreckte Polykondensate aus Dicarbonsäuren und Diolen
    • Polykondensation:
    • Hier sieht man PET
  23. Was ist Polycarbonat?
    Mechanismus?
    Eigenschaften?
    • 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
  24. Was ist Polyphenylensulfid?
    Mechanismus?
    Eigenschaften?
    Weiterverarbeitung?
    • 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
  25. Was sind Polyamid-Fasern?
    Mechanismus?
    Verarbeitung?
    • Polykondensate
    • Dicarbonsäure (Adipinsäure) + Diamin (Hexamethylendiamin)
    • Zu Fasern gezogen
  26. Was ist Aramid?
    Unter welchem Namen bekannt?
    Eigenschaften?
    • 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
  27. Was sind Proteine?
    Eigenschaften?
    • Natürliche Polyamide
    • hochmolekulare Polypeptidketten
    • Bestehen aus Aminosäuren (20 kommen in der natur vor)
    • optisch aktiv
  28. Was bedeutet Optische Aktivität?
    Bei Durchgang von Licht durch den optisch aktiven Stoff wird die Ebene des polarisierten Lichtes gedreht
  29. Wie kommt optische Aktivität zustande?
    • 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
  30. Was sind chirale Stoffe?
    • Stoffe die als Bild und Spiegelbild existieren
    • Chirale Verbindungen existieren in 2 enantiomeren Formen (D & L)
  31. Wie entstehen Oligopeptiden?
    • Zwei Aminosäuren kondensieren unter Abspaltung von Wasser
    • Kondensation zw. Aminogrp der einen und Aminosäure der anderen
    • 2 Aminosäuren bilden ein Dipeptid
  32. Was versteht man bei Proteinen unter Primär- und was unter Sekundärstruktur?
    • Primärstruktur: Aminosäuresequenz
    • Sekundärstruktur: Anordnung der Polypeptidkette im Raum
  33. Welche Strukturen können sich als Sekundärstruktur bilden?
    Wodurch wird welche Struktur begünstigt?
    • Je nach Resten der Aminosäuren (wenn Aminosäuren Funktionale Gruppen tragen bilden sich z.B. Wasserstoffbrückenbindungen)
  34. Was versteht man unter der Tertiärstruktur?
    Anordnung von und den dazwischenliegenden unstrukturierten Bereiche im Raum
  35. Was versteht man unter der Quartärstruktur?
    Anordnung der Proteine als Fasern, Kugeln, etc.
  36. Welche zwei Seidearten kann eine Spinne produzieren?
    • unelastische Seide MA
    • klebrige, elastische Seide FL
  37. Wie sehen die Spannungs-Dehnungskurven von den Spinnenseidensorten aus?
    • zeigen Hysteresen
    • Spannungen beim Entspannen geringer
    • Seiden werden nicht plastische verformt
    • Differenz der Intergrale unter den Hysteresekurven ist Maß für Energiedissipation
  38. Als Ausdruck welches Werkstoffkennwertes gilt die Energiedissipation?
    Der Zähfestigkeit
  39. Erkläre Mechanismus der Polyaddition!
    • 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)
  40. Was sind Polyurethane?
    Wie und woraus entstehen sie?
    • Durch Polyaddition von zwei- oder mehrwertigen Alkoholen und Isocyanaten (-NCO-Grp)
  41. Wie werden Polyurethanlacke erzeugt und wie kann Polyurethan aufgeschäumt werden?
    • Lacke durch mehrwertige Alkohle => dreidimensionale Vernetzung
    • Ausschäumbar durch Zugabe von Wasser zum Isocyanat wodurch Kohlendioxid abgegeben wird
  42. Was ist Epoxidharz?
    Eigenschaften und Verarbeitung?
    • Hergestellt aus Epoxid und Polyalkohol
    • Duroplast
    • werden gegossen
    • schrumpfen beim Aushärten nicht
    • Verbindung von Epoxidharz und Metall ist fest => Kleber
  43. Welche Eigenschaften haben Duroplaste?
    Bis zu ihrer Zersetzung bei höheren Temp. spröde bis zähelastisch
  44. Welche unterschiedlichen mittleren molaren Massen lassen sich beschreiben?
    • stoffmengenbezogene mittl. mol. Masse
    • massenbezogene mittl. mol. Masse
    • mit als den Massenbrüchen der Molmassenklassen
  45. Was ist der Polymerisationsgrad?
    • durchschnittliche Zahl der aneinandergefügten Monomereinheiten der molaren Masse M1
  46. Erkläre die Begriffe:
    isotaktisches Polymer
    syndiotaktisches Polymer
    ataktisches Polymer
    • 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
  47. Was ist die Querkontraktionszahl und warum wird sie benötigt?
    • Beschriebt Dickenänderung bei längenänderung
    • benötigt weil üblicherweise mehrdimensionaler Spannungszustand vorliegt
  48. Was bedeutet viskoelastisches Verhalten?
    • 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)
  49. Welchen werkstoffkundlichen Effekt beschreibt das Maxwell-Fluid?
    Kriechen
  50. Beschreibe das temperaturabhängige Verhalten der Thermoplaste!
    • 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
  51. Was sind Crazes?
    • 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

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