Werkstoffkunde 2 (Fach) / Kunststoffe/Glas (Lektion)

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Vorderseite 1. Welche 4 Nebenvalenzbindungskräfte kennen Sie? Erläutern Sie jeweils die Wirkungsweise. Welche sind, gleichen Atomabstand vorausgesetzt, die stärksten? 2. Welche Bindungen liegen überwiegend bei PE, welche bei PA, welche bei PVC vor? 3. Warum haben Nebenvalenzkräfte für die Eigenschaften von Kunststoffen große Bedeutung? Erläutern Sie den Zusammenhang am Beispiel von PE niedriger und hoher Dichte
Rückseite

1. - Dispersionskräfte (2kJ/mol), in der Materie wirkende Anziehungskräfte, die durch die Rotation der Elektronen auf der äußeren Schale zustande kommen

- Dipolkräfte (8kJ/mol), entstehen, wenn in einem Molekül Elemente starken polaren Charakters enthalten sind (z.B. Chlor) oder Atomgruppen mit Dipolmomenten. Wirken zwischen polaren Molekülen!

- Induktionskräfte: Kombination aus Dispersions und Dipolkräften, polares Molekül induziert eine Elektronenverschiebung beim benachbarten Molekül

- Wasserstoffbrückenbindungen, bis zu 40 kJ/mol, entstehen zwischem dem negativen Charakter des Sauerstoffatoms und dem positiven des Wasserstoffatoms. Sie verursachen einen erhöhten Siedepunkt und Schmelzpunkt sowie eine höhere Viskosität im Vergleich zu Molekülen ohne Wasserstoffbrückenbindungen

2. PE: kovalente Bindungen, Dispersionskräfte

PA: kovalente Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungskräfte

PVC: kovalente Bindungen, Dipolkräfte

3. Die mechanischen und thermischen Eigenschaften werden durch die Höhe der Nebenvalenzkräfte maßgeblich bestimmt. Die Nebenvalenzkräfte bewirken den Zusammenhalt der Polymerketten untereinander. PE-HD hat somit einen höheren Schmelzpunkt, Härte und E-Modul als PE-LD

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