Werkstoffkunde Kunststoffe/Glas/Keramik (Subject) / Scheiß Auswendiglernerei (Lesson)

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• In welche 3 Gruppen lassen sich Kunststoffe einteilen? - Thermoplaste - Duroplaste - Elastomere
• Nach welchen Polyreaktionsverfahren werden alle Kunststoffe hergestellt? (geordnet nach Häufigkeit der Anwendung) (von 1: häufigsten, bis 3: seltener) 1 - Polymerisation 2 - Polykondensation 3 - Polyaddition
• Was sind charakteristische Merkmale der Polymerisation? - benötigt Monomere mit Doppelbindungen - exotherme Reaktion - [Monomer A + Monomer A]*n = Polymer A
• Was sind charakteristische Merkmale der Polykondensation? - Monomere mit funktionellen Endgruppen - Spaltprodukt muss abgeführt werden - Stufenreaktion - endotherme Reaktion - [Monomer A + Monomer B]*n (unter Abspaltung von z.B. H2O, HCl) = Polymer C
• Was sind charakteristische Merkmale der Polyaddition? - Monomere mit funktionellen Endgruppen - Wasserstoff-Atom Umlagerung - Stufenreaktion - exo- oder endotherm - [Monomer A + Monomer B]*n (mit Wasserstoffumlagerung) = Polymer C
• Aus welchen Elementen sind Kunststoffe hauptsächlich aufgebaut? - Stickstoff (N) - Sauerstoff (O) - Kohlenstoff (C) - Wasserstoff (H) - Silizium (Si) - Schwefel (S) - Chlor (Cl) - Fluor (F)
• Welche molekulare Größe bestimmt die Viskosität eines Kunststoffes? Kettenlänge ---> Polymerisationsgrad
• Wie verändert sich der Polymerisationsgrad, wenn der Kunststoff durch UV-Einstrahlung beschädigt wird? - chemische Bindungen werden zerstört --> kürzere Ketten --> besseres Fließverhalten
• Nehmen folgende Eigenschaften bei steigendem Polymerisationsgrad ab oder zu? 1. Festigkeit 2. Schlagzähigkeit 3. Dehnung 4. Dichte 5. Viskosität 6. Zugfestigkeit 7. Schmelztemperatur 8. Fließfähigkeit 9. Kristallisationsneigung 1. + 2. + 3. + 4. - 5. + 6. + 7. + 8. - 9. -
• Wann ist die Kristallinität eines Kunststoffes höher, bei schnellem oder langsamen Abkühlen? - bei langsamen Abkühlen
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• Was kann bei wiederholtem Recycling von PET passieren? - Kettenabbau - evtl. Sauerstoff- oder Wasseranlagerungen --> erhöhter MFI-Wert, niedrigere Festigkeit, niedrigerer Schmelzpunkt
• Wie macht sicht Kettenabbau in der DSC-Kurve bemerkbar? - Schmelzpunkt sinkt
• Was passiert während der Infrarot-Spektroskopie mit dem Kunststoff? - Anregung der Moleküle zum Schwingen - Lage der Schwingungsbanden ist charakteristisch für bestimmte Molekülgruppen
• Welche Banden sehen Sie im IR? (Absorptions- oder Reflexionsbanden) Absorptionsbanden
• Welche zwei Messverfahren wurden im Praktikum im IR eingesetzt und was sind ihre Merkmale? - Transmission: Kunststoffprobe wird durchstrahlt - ATR: Strahlung wird von der Probe reflektiert
• Welche Banden treten bei der IR bei fast allen Kunststoffen im Bereich von 3000 - 2900 cm^-1 auf? Welcher Kunststoff ist die Ausnahme? (Methylen) C-H Gruppen Ausnahme: PTFE (Teflon)
• (IR) Können Sie Kunststoffe analysieren, wenn Sie nur die Banden von 4000-2000 cm^-1 betrachten? Nein, die sog. "Fingerprints" sind üblicherweise in tieferen Bereichen
• Sind Elastomere und Duroplaste amorph oder teilkristallin? amorph!
• Sind folgende Kunststoffe amorph (-) oder teilkristallin (+)? 1. PE 2. PP 3. PS 4. PMMA 5. PVC 6. PTFE 7. PAN 8. POM 1. + 2. + 3. - 4. - 5. - 6. + 7. + 8. +
• Wie können Spannungen im Kunststoff aufgehoben werden? durch langsames Erhitzen und Abkühlen
• Welcher Kunststoff wird üblicherweise für Autolacke verwendet? Polyurethan (PUR)
• Woraus bestand der Kunststoffmantel des Fußballs der letzten WM? Polyurethan
• Welche der beiden im Folgenden genannten Kunststoffe hat die jeweils höhere Chemiebeständigkeit (ist unpolar)? 1. PC oder PE? 2. PTFE oder PVC? 3. PP oder PA? 1. PE 2. PTFE 3. PP
• Wie lässt sich Chlor in Kunststoffen nachweisen? Beilsteintest: -Erhitzen eines Kupferdrahtes und anschmelzen der KS-Probe, Draht in Flamme halten. Grünfärbung der Flamme --> Kupferchlorid (CuCl)
• Was ist der Hauptgrund für den hohen Schmelzpunkt von Teflon (PTFE)? - Helix-Struktur des Polymers --> sehr unbewegliche Ketten
• Die Erzeugnisse welches Herstellungsverfahrens sind besonders Hydrolyse-gefährdet? Polykondensation Bonuspunkte: Polyurethan ist ebenfalls Hydrolyse-anfällig
• Welche Eigenschaften nehmen mit steigender Polarität zu? - Festigkeit - Steifigkeit - Härte - Schmelzpunkt (Temperaturbeständigkeit) - Quellbarkeit in Feuchte - chemische Beständigkeit gegen Treibstoffe und Mineralöle - Benetzbarkeit mit Wasser - Lackierbarkeit - Klebbarkeit - Haftung auf Metallen
• Welche Bindungen führen zu polaren Polymeren? Dipol- und Wasserstoffbrücken
• Welche Faustregel gibt es im Bezug auf die Beständigkeit gegenüber Lösungmitteln? - "Gleiches löst Gleiches" --> polare KS sind beständiger gegenüber unpolaren Lösungsmitteln --> unpolare KS sind beständiger gegenüber polaren Lösungsmitteln
• Nennen Sie unpolare Kunststoffe. - PE - PP - PTFE - PS
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• Wird die Kristallinität eines Kunststoffes durch folgende Maßnahmen/Eigenschaften erhöht (+) oder verringert (-)? 1. mechanisches Verstrecken 2. Zugabe von Keimbildnern 3. schnelles Abkühlen einer Schmelze 4. hohes Molekulargewicht (lange Ketten) 5. ataktischer Molekülaufbau 1. + 2. + 3. - 4. - 5. -
• In welchen 3 Stufen läuft die Kristallisation eines Thermoplasten ab? 1. Keimbildung 2. Kristallisation 3. Nachkristallisation
• Warum kristallisiert Glas nicht? Beim Abkühlen einer Glasschmelze tritt das Keimwachstum vor der Keimbildung ein. Da bei der Keimwachstumstemperatur also noch keine Keime gebildet werden konnten, kann auch nichts wachsen.

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