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Kunststofftechnik (Fach) / Einheit 3 (Lektion)
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- Welche Stufen vom Rohstoff zum Kunststoffprodukt? Rohstoffgewinnung Rohstoffaufbereitung Monomererzeugung Polymererzeugung Kunststoffverarbeitung
- Was versteht man unter "Rektifikation"? Die Rektifikation, auch Gegenstromdestillation genannt, ist ein thermisches Trennverfahren zum Auftrennen einer homogenen Lösung aus zwei oder mehr Stoffen
- Was bedeutet "Cracken"? Ist ein Verfahren zur Stoffumwandlung in der Erdölverarbeitung, mit dem mittel- und langkettige Kohlewasserstoffe in kurzkettige gespalten werden
- Welches Zwischenprodukt ist notwendig, um PVC aus Ethylen zu erzeugen? -Chlorierung des Ethylens ist notwenig unter Verwendung von Salzsäure -Vinylchlorid entsteht (1 H-Atom wird durch ein Cl-Atom ersetzt)
- Was ist der grundsätzliche Unterschied zwischen Thermoplasten und Duroplasten? Beides sind synthetische Kunststoffe. bei Einschmelzung durch Wärme: -Thermoplasten: nehmen nach Abkühlung die ursprünglichen Materialeigenschaften an -Duroplasten: ändert chemische Zusammensetzung -> können nicht eingeschmolzen werden
- Nennen Sie die Kategorien der Reaktionen zur Polymersynthese und deren Typen. -Kettenwachstumsreaktionen (radikalische-, kationische- und anioonische Polymerisation) -Stufenwachstumsreaktionen (Polykondensation, Polyaddition)
- Nennen Sie jeweils einen Vertreter der synthetischen Kunststoffe aus den drei Polymersynthese-Typen Polymerisation, Polykondensation und Polyaddition. Kennzeichnen Sie diese, ob es sich um ein Duroplast oder Thermoplast handelt. -Polykondensate -> Phenol-Harz(Duroplast), -Polymerisate -> nur Thermoplaste (PE) -Polyaddukte -> Epoxidharz (Duroplast)
- Nennen Sie drei Kunststoffe, die aus der radikalischen Polymerisation entstehen PE PVC PTFE
- Was sind die beiden wesentlichen Unterschiede der Stufenwachstumsreaktion gegenüber der Polymerisation? - Folgen von Elementarreaktionen zwischen stabilen Zwischenprodukten; keine Kettenreaktion - Bildung von ausschließlich Dimeren, Tetrameren, Octameren, etc.
- Nennen Sie die beiden Typen der Polykondensation und beschreiben Sie die Eigenschaften der Monomere -Selbstkondensation -Cokondensation (Skizze)
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- Beschreiben Sie die Alterungsreaktion an Polymerketten, den Effekt und mögliche Gegenmaßnahmen. Polymerkette wird hochenergetischem Licht ausgesetzt -> H-Atome werden dadurch ausgeschlagen -> ungepaartes Valenzelektron bleibt übrig Effekt: Es lagern sich immer mehr O-Atome an diesem Zweig an, diese Quervernetzungen führen zur Versprödung des Materials Gegenmaßnahmen: Radifänger beimengen (Lichtschutzmittel) -> Additivierung
- Beschreiben Sie die Wirkweise von Weichmachern. Verschiebung des thermoplastischen Bereichs des Polymers zu niedrigen Temperaturen durch Disruption der Wechselwirkungen zwischen den Polymerketten. Wirken als sog. Abstandhalter zwischen den Polymerketten. Polymerketten gleiten an diesen Weichmachern ab. Die Weichmacher reduzieren die Reibung zwischen den Molekülketten.
- Warum werden bei Kunststoffen "Antistatika" benötigt? -Verhinderung der elektrostatischen AUfladung -Bessere Ableitungseigenschaften
- Wofür werden Treibmittel verwendet? Nennen Sie ein Beispiel eines Treibmittels. -Erzeugung von Kunststoffschäumen -Chemisches Treibmittel z.B. Azodikarbonamid
- Nennen Sie zwei Faktoren, die die Kinetik der Polymersynthese beeinflussen. -Viskosität -Temperatur
- Nennen Sie jeweils ein Vor- und Nachteil der drei Verfahren Rührkessel, Röhrenreaktor und reaktive Extrusion für die Herstellung von Plymerwerkstoffen. Rührkessel: -Vorteil: einfach kontrollierbare Kesselprozesse -Nachteil: schwierige Wärmeführung Röhrenreaktor: -Vorteil: kostengünstig -Nachteil: Durchmischung kann problematisch sein Extrusion: -Vorteil: einfache Temperatursteuerung -Nachteil: weniger geeinger für flüssige Medien