Verbundwerkstoffe (Fach) / Kap.4_Kunststoffe (Lektion)
In dieser Lektion befinden sich 19 Karteikarten
.
Diese Lektion wurde von DaBavaria erstellt.
Diese Lektion ist leider nicht zum lernen freigegeben.
- Kunststoffe - Definitionen Monomer: kleinste Einheit (nidermolekular) Polymer: Molekülkette aus Monomeren (Makromolekül) Kunststoffe: hochmolekulare organische Stoffe (Polymere), die durch chem. Verkettungsreaktionen von Monomeren enstehen
- Kunststoffe - Art der Kontaktstellen der Polymerketten Verschlaufung Kristallite Vernetzung Länge Wechselwirkung
- Kunststoffe - Einteilung und Aufbau Thermoplaste: amorphe, teilkristalline und verzweigte Molekülketten Elastomere: gering vernetzte Molekülketten Duroplaste: stark vernetzte Molekülketten
- Thermoplaste - Eigenschaften schmelzbar löslich bei RT weich bis hart-zäh oder hart-spröde
- Elastomere - Eigenschaften nicht schmelzbar unlöslich, quellbar bei RT weich-elastisch
- Duroplaste - Eigenschaften nicht schmelzbar unlöslich, nicht quellbar hohe Festigkeit, Härte und E-Modul
- Polymerisation Verknüpfung von Monomeren mit einer Doppelbindung zu einem Makromolekül Doppelbindungen werden dabei Aufgespalten (Radikalisierung der Monomere) Polyvinylchlorid (PVC)
- Polyaddition Verknüpfung von Monomeren ohne Abspaltung eines Stoffes oft mit einer Umlagerung eines H-Atoms Kohlenwasserstoffreste werden nicht verändert Epoxidharz (EP)
- Polykondensation Verknüpfung von Monomeren unter Abspaltung eines niedermolekularen Stoffes (z.B. Wasser) Kohlenwasserstoffrest wird nicht verändert Polyamid (PA)
- Kunststoffe - Parameter räumliche Anordnung der Moleküle (Kristallinität) Verzweigungs- und Vernetzungsgrad (Elasto- und Duromere) Art der chemischen Bindung
- Kunststoffe - gemeinsame Charakteristiken niedrige Dichte {0,8 bis 2,2 g/cm3} schlechte Wärmeleitung Sprödigkeit bei niedrigen Temps. geringe Festigkeit bei hohen Temps.
- Vernetzungsgrad - Vorkommen, Bildung und Eigenschaften Duroplaste sind stark vernetzt (weniger Dehnung und Einschnürung) Elastomere sind schwach vernetzt (mehr Dehnung und Einschnürung) Vernetzungen entstehen v.a. bei der Polykondensation; sind auch bei Polymerisation mögl. mit steigendem Vernetzungsgrad... ... steigt die Festigkeit ... sinkt die Elastizität ... sinkt die Maschengröße
- Einfluss von Temperatur und Belastungsgeschwindigkeit Sprödes Verhalten tiefe Temps. => geringer Abstand der Makromoleküle => starken Nebenvalenzbindungen hohe Belastungsgeschwindigkeit => keine ausreichende Umlagerungsmöglichkeit Duktiles Verhalten hohe Temps. => erhöhte Beweglichkeit der Makromoleküle => großer Abstand der Makromoleküle => schwache Nebenvalenzbindungen geringe Belastungsgeschw. Zugversuch: die Zugfestigkeit sinkt mit steigender Temperatur
- Verhalten von Thermoplasten und Elastomeren oberhalb T_g Viskoelastizität, Entropieelastizität Streckung und Ausrichtung der Moleküle zwischen den Schlaufen unter Belastung => Entropie sinkt geringe, rein elastische Rückfederung sofort nach der Entlastung entropieelastische Rückfederung in den Ausgangszustand nach größerer Zeit => Entropie steigt thermisch aktivierte Eigenbewegung der Moleküle sorgt für eine Rückfederung; dabei müssen Nachbarmoleküle unter Zeit- und Energieaufwand ausweichen => verzögerte Rückverformung
- Spannungs-Dehnungsverhalten amorpher Thermoplaste T < 0,8Tg: spröd-elastisch; keine Verschiebung der Moleküle möglich T ≈ 0,8Tg: größerer Abstand lässt Moleküle begrenzt abgleiten => Entfestigung durch Reibungswärme T ≈ 0,95Tg: deutlicher Abfall der Festigkeit im Bereich von Tg T > Tg: Abgleiten der Makromoleküle wird durch deren Eigenbewegung unterstützt
- Auswirkungen von T_g ab Tg verstärkte Volumenzunahme ab Tg wächst der Abstand zw. den Molekülketten stärker an kleinere Energien der Nebenvalenzbindungen => können gelöst und geschlossen werden ab Tg ist eine thermisch aktivierte Umordnung der Moleküle möglich
-
- Mechanisch-thermisches Verhalten teilkristalliner Thermoplaste ähnliches Verformungsverhalten wie amorphe Thermoplaste sprödes Verhalten bei tiefen Temperaturen Zunahme der Duktilität und Abnahme der Festigkeit mit steigender Temperatur geringerer Festigkeitsverlust beim Glasübergang als amorphe TP; kristalline Bereiche erweichen nicht (nur amorphe) oberhalb der Schmelztemperatur sind auch teilkristalline Bereiche zähflüssig
- Mechanisch-thermisches Verhalten von Duroplasten immer fest und spröde wegen der räumlichen Vernetzung über Hauptvalenzbindungen kein Abgleiten der Moleküle oberhalb von Tg möglich oberhalb von Tz werden die Moleküle in niedermolekulare Bestandteile aufgespalten
- Einfluss der Feuchtigkeit auf die Zugfestigkeit deutliche Abnahme der Zugfestigkeit mit steigendem Feuchtigkeitsgehalt massive Zunahme der Bruchdehnung (Kurvenverlauf: ra, ru, konst, ra) erhöhte Bruchspannung