36

Kunststofftechnik (Subject) / Kunststofftechnik (Lesson)

Kunststofftechnik

This lesson was created by Mk1990.

Learn lesson

This lesson is not released for learning.

Advertisement
  • Was versteht man unter einem gesättigten und was unter einem ungesätigten Kohlenstoffatom? -ungesättigte für Polymerherstellung essentiell. -gesättigte haben 4 Nachbarn/ Substituenten = 4 einfache Bindungen. -ungesättigte eine oder zwei Doppelbindungen oder eine Dreifachbindung.
  • Was sind jeweils kennzeichnende Merkmale für Monomere für Polymerisation und Polykondesation? Polymerisation: Doppelbindungen benötigt. Polykondensation: Relative Enden Reaktionsgruppen die miteinander reagieren können und sich abspalten können (H20) X-R-Y+X-R-Y ⇒X-R-R-Y
  • Warum können Duroplaste nach der Verarbeitung nicht wieder aufgeschmolzen werden? - Quervernetzung ist nicht schmelzbar nicht quellbar nicht lösbar bei Raumtemperatur hart sehr stark vernetzte Kettenmoleküle
  • Wie kann die Versprödung von Polyethylen durch Sonnenstrahlung verhindert werden? -UV-Absorber (absorbieren Licht und wandeln es in thermische Energie um) ⇓ sind wiederverwendbar ( können durch UV-Licht nicht zerstört werden) -Antioxidanzien sind nach einer Reaktion zerstört.
  • Was bedeuten die Zahlen in der Kurzbezeichnung der Polyamide (z.B. PA66, PA6 , PA8, PA4.6 etc.)? eine Zahl→ Selbstkondensation zwei Zahlen → Cokondensation (zwei verschiedene Moleküle) Zahl ist Anzahl der Kohlenstoffatome im Monomer, erste Zahl: Aminofunktionalität zweite Zahl: Säurefunktionalität
  • Wie wird eine thermoplastische Formmasse in einer Extruderschnecke zum Schmelzen gebracht? thermische Energiezufuhr von Außen Reibung mit Schnecke Die Hauptarbeit beim Extruder kommt von Heizbändern, beim Spritzguss von der Schnecke.
  • Warum ist bei der Verarbeitung von PVC besonders auf die Einhaltung der korrekten Verarbeitungstemperatur zu achten? Ist eine Unter- oder Überschreitung kritischer? Salzsäure kann bei überschreiten austreten
  • Nennen und erläutern Sie die besonderen Eigenschaften von Duroplasten und Elastomeren verglichen mit Thermoplasten! -Thermoplaste nicht vernetzt -Duroplaste: chem. engmaschig vernetzt → ganz festes Molekül -Elastomere: weitmaschig vernetzt → gummiartig
  • a) Woran erkennt man Kunststoffgranulate, die nach dem Heißabschlagverfahren hergestelt wurden? Erläutern sie ihre Antwort! b) Vor dem Verfahrensschritt 'Mischen' steht oft das Zerkleinern von Kunststoffformmassen.Wozu dient dieses vorgeschaltete Zerkleinern? a) ⇒ linsenförmig (rund, kaum kanten) (Kaltabschlag = kanten → brüchiger b) homogene Mischung → kleine Teile besser mischbar
  • Bei welchen Kunststoffen kann man eine Wachsartige Oberfläche ertasten? Erläutern sie ihre Antwort! Kohlenwasserstoffhaltige : Polyethylen, Polyprophylen → POM's → wegen langer Kunststoffketten.
  • Advertisement
  • Beschreiben und erläutern Sie den Druckabfall in einer Entgasungsschnecke! Irgendwo nach außen offen → Druckverlust ⇓ Druckabfall im Entgasungsbereich ⇓ wenn Druck fällt treten Gase aus ⇓ Lösligkeit wird reduziert ⇓ Ausstieg → sehr schneller Abfall ⇓ Druck baut sich wieder auf.
  • Beschreiben und erläutern Sie die Bewegung der Schnecke während des Spritzzyklus einer Thermoplastspritzgussmaschine! Schnecke fährt an Düse → Ventil macht auf→ Material wird eingespritzt→ Um keinen Schaden zu erzeugen wird Schnecke wegfahren bevor Werkzeug sich öffnet → Ventil an Schneckenspitze wird benötigt
  • Erläutern Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen 2- und 3-Plattenwerkzeugen sowie Heißkanalwerkzeugen im Thermoplasspritzguss! 2 Plattenwerkzeug: Anguss bleibt am Teil geht nur auf und zu Produkt sind Teile an Spritzguss hängend 3 Plattenwerkzeug: kein Anguss am Teil wird durch Bewegung der Abstreichplatte abgerissen Heizkanalwerkzeug: Schmelze flüssig bis weit im Werkzeug bzw in Kavität
  • Erläutern Sie, warum bei der Berechnung der notwendigen Zuhaltekraft einer Spritzgussmaschine nur die Projektion der Spritzgeometrie in Schließrichtung von Relevanz ist? Was passiert mit den Kräften, die in andere Richtungen wirken? -Zerlegung der Kraft in Vektoren X,Y,Z -Kraftvektoren in Y,Z müssen vom Werkzeug aufgefangen werden -Kraft in X-Richtung ist relevant, versucht Werkzeug aufzutreiben -Fläche = Projektion entlang der Schließrichtung
  • Was ist ein Polymer? Polymere sind große, lange Moleküle, die aus sich wiederholenden kleinen Einheiten bestehen- den Monomeren Oligomere sind nur kürzere Polymere
  • Beispiele für Polymere Einpackfolien Schläuche Flaschen Rohre Kugelsicherung (n=150000)
  • Polypropylene (PP) artktisch:  zufällige Verteilung der Methylgruppen kaum kristallin z.B. Dämmstoffe,Vergussmasse isotaktisch: Methylgruppen alle auf einer Seite teilkristallin z.B. automotive Gehäuse syndiotaktisch: Methylengruppen alternieren hochtransparent z.B Folien, Verpackungen
  • Polycarbonat (PC): hohe Steifigkeit auch bei tiefen Temperaturen einsetzbar (-100°C) bis ca. 135°C einsetzbar ( ohne hohe Belastung) kann kurzzeitig Dampfsteriliseirt werden kann sehr transparent hergestellt werden gute Witterungsbeständigkeit
  • Polyamide (Nylon) relativ hohe Temperaturbesändigkeit (kurzzeitug bist 200°C, aber ohne Belastung) relativ hohe Wasseraufnahme hohe Festigkeit und Formstabilität hohe Resistenz gegeüber Kohlenwasserstoffen ( Benzin). Öle und Fette empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen ( Licht , Luft)
  • Verschieden Polymere erzeugen.... ...verschieden Kunststoffe
  • Polyester PET PBT PVC Plexiglas Polystyrene Teflon PEEK PES
  • PVC sehr flexibel einsetzbaren Material muss normalerweise stark addiviert werden Schläuch, Blutbeutel, Bodenbeläge , Rohre nur bis ca. 70°C einsetzbar (außer Sondertypen) bei unsachgemäßer Verarbeitung kann Salzsäure austreten
  • Plexiglass ( PMMA) u.a. Verwendung für glaskare Anwendungen nicht ganz so stabil wie PC dafür meistens farbechter
  • Teflon (PTFE) hohe Chemiekalienbeständigkeit niedrige Reibungswerte Beschichtungen, Dichtungen, Führungen, Laborgeräte
  • Alle Standardpolymere basieren auf... Rohölprodukten. Außnahme sog. Biopolymere z.B PLA
  • Polymere werden hergestellt durch... Polymerisation Polykondensation Polyaddition
  • Der Trick ist die Kontrolle von: Kettenlänge Grad der Verzweigung Stereochemie
  • Welche Eigenschaften werder durch Additive erreicht? Farbe Elastizität Reibungseigenschaften Entflammbarkeit Entformungsverhalten Witterungsverhalten ( primär Luft, Licht)
  • Das Herz des Kunststoffes Kohlenstoff ⇒ 4. Hauptgruppe, 2 Periode, 4 Elektronen auf der äußersten Schale ⇓ nur diese nehmen an Reaktionen teil
  • Wie verteilen sich Atome um ein gemeinsames Zentrum? maximale räumliche Verteilung , d.h Atome sind weitmöglichst voneinander entfernt Räumliche Anordnunge der Moleküle bringt andere Eigenschaften
  • Advertisement
  • 4-5 Stufen bis zum Kunststoff Rohstoffgewinnung (Erdölförderung, Transport) Rohstoffaufbereitung ( Petrochemie) Auftrennung und Veredelung Erzeugen von Monomeren (chemische Industrie) Polymererzeugung Kunststoffverarbeitung
  • Selbstkondensation bifunktionelle Monomere mit unterschiedlichen funktionellen Gruppen am selben Monomer
  • Cokondensation Bifunktionelle Monomere mit jeweils identischer funktionellen Gruppen am Monomer
  • Polymerwerkstoffe! Vorteile und Nachteile! Vorteile Einfache Kesselprozesse Herstellung von Präpolymeren Herstellung von kleinen Chargen Suspensions und Emolsionspolymerisation Nachteile schwiergige Wärmeführung hochviskose Ansätze lassen sich nur schwer verarbeiten
  • Schmelzindex Masse an Polymerschmelze, die innerhalb von 10 Minuten bei definierter Kolbenkraft und Massetemperatur durch eine genormte Düse gepresst wird
  • Volumenfließindex Volumen an Polymerschmelze, die innerhalb von 10 Minuten, bei definierter Kolbenkraft und Massentemperatur durch eine genormte Düse gepresst wird