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

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Sammelsorium Klausuraufgaben

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  • 1. Welche der folgenden Kunststoffe sind teilkristallin, welche amorph? (PE-LD, PA 66, PET, PS, PVC, PMMA) 2. Welche dieser Kunststoffe sind Polykondensate, welche Polymerisate? 3. Welche Bindungen liegen in PE-LD vor, welche in PVC? 4. Welche der oben genannten Kunststoffe sind hydrolysegefährdet? 1. Teilkristallin: PE-LD, PA 66, PET     amorph: PS, PVC, PMMA 2. Polykondensate: PA 66, PET     Polymerisate: PMMA, PS, PVC, PE-LD 3. PE-LD: unpolar, daher:  kovalente Bindungen und Dispersionskräfte (2 kJ/mol)     PVC: kovalente Bindungen, Dipolkräfte (stärker als Dispersionskraft) 4. Grundsätzlich: Alle Polykondensate + PU                           hier: PA 66, PET
  • 1. Geben Sie die einzelnen Ablaufschritte einer Polymerisationsreaktion an 2. Welche Polymerisationsarten kennen Sie? 3. Bei welcher Polyreaktion muss ein Spaltprodukt abgeführt werden? 1. 3 Phasen: 1. Aktivierung/Startreaktion                      2. Kettenwachstum                      3. Abbruchreaktion 2. - radikalische PM     - anionische PM     - Kationische PM     - Stereospezifische PM 3. PK
  • 1. Geben Sie die einzelnen Ablaufschritte einer Polymerisationsreaktion an 2. Welche Polymerisationsarten kennen Sie? 3. Bei welcher Polyreaktion muss ein Spaltprodukt abgeführt werden? 4. Wie macht sich die Oxidation eines Kunststoffes im MFI Wert bemerkbar? 5. Warum ist die Dichte von PE-HD höher als die von PE-LD? 1. 3 Phasen: 1. Aktivierung/Startreaktion                      2. Kettenwachstum                      3. Abbruchreaktion 2. - radikalische PM     - anionische PM     - Kationische PM     - Stereospezifische PM 3, Polykondensation 4. MFI-Wert steigt 5. PE-HD besitzt schwach verzweigte Ketten, dadurch können sie näher aneinander rücken
  • 1. Welcher thermodynamische Werkstoffkennwert ist für die TWB von Gläsern ausschlaggebend? 2. In welchem Bereich liegt dieser Wert für Hartgläser? 3. Welcher Netzwerksbildner erhöht die TWB? 4. Wie hoch ist die Viskosität eines Glases im Verarbeitungsbereich? 5. Wie hoch ist die Viskosität im Schmelz- und Läuterbereich? 1.α= Wärmeausdehnungskoeffizient 2. α unter 6*10-6 1/K, gute TWB 3. SiO2 und B2O3 und P2O5 4. 108-104 Poise 5. 102 Poise
  • 1. Aus welchen Glaskomponenten besteht Einscheibensicherheitsglas? 2. Warum kristallisieren Gläser beim Abkühlen nicht? 3. Wie kann man kristalline Gläser herstellen? Nennen Sie ein Beispiel 1. Aus thermisch vorgespanntem Sicherheitsglas 2. 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. 3. Kristallines Glas ist Glas-Keramik. Keimbildner sind schon in der Schmelze vorhanden    Dann Aufheizung auf Keimbildungstemperatur, dann Aufheizung Keimwachstumstemperatur
  • 1. Beschreiben Sie die einzelnen Ablaufstufen der Polymerisationsreaktion 2. Wie erfolgt die Bildung der Makromoleküle aus den Monomeren am Beispiel von PTFE(mit Formel)? 3. Was bedeutet Copolymerisat, was Polyblend? 4. Nennen Sie je 3 amorphe und 3 teilkristalline Thermoplaste 5. Welche strukturellen Voraussetzungen müssen Thermoplaste erfüllen, damit sie amorph erstarren? 1. 1. Aktivierung/Startreaktion: Aufbrechung der Doppelbindung durch Strahlung, Wärme und Druck     2. Kettenwachstumsreaktion: Radikale werden exotherm zusammengefügt     3. Abbruchreaktion: Hinzufügen von Reglersubstanz z.B. Wasser 2. nC2F4 --> -[CF2]n-     Polymerisation wird in Suspension durchgeführt. Doppelbindung wird durch Initiator aufgebrochen, dadurch wird das Monomer zum Radikal, das sich mit weiteren Monomeren verbindet--> Auslösung des Kettenwachstums 3. Copolymerisat: Chemische Verknüpfung verschiedener Grundmonomere    Polymerblend: Physikalisches Mischen zweier Polymere (Legierung) 4. Amorph: PVC, PMMA, PS, PC, ABS    Teilkristallin: PET, PE, PA, POM, PP 5. Eigenschaften von Thermoplasten sind abhängig von: Aufbau der Grundbausteine, Kettenlänge, Kristallinität und den Kräften zwischen den Molekülen! Thermiiplaste müssen lange, unvernetzte lineare Kettenmoleküle mit unsymmetrischem Aufbau der Endgruppen aufweisen, damit sie amorph erstarren können.
  • 1. Geben Sie eine Kurzbeschreibung der Polykondensationsreaktion 2. Welche Voraussetzungen müssen Monomere bei der PK erfüllen, damit a) Fadenmoleküle und b) Raumnetzmoleküle enstehen? 3. Nennen Sie 3 Polykondensate und geben Sie an, welche Bindungen in ihnen vorliegen. 1. - 2 versch. Monomere mit jeweils gleichen reaktionsfähigen Endgruppen    - Spaltprodukt muss abgeführt werden    - endotherme Reaktion    - aus Monomeren mit 2 reaktiven Endgruppen enstehen Thermoplaste    - aus Monomeren mit >2 reaktiven Endgruppen entstehen Duroplaste 2. Siehe 1: Fadenmoleküle: Zwei reaktive Endgruppen                   Raumnetzmoleküle: >2 reaktive Endgruppen 3. PA= kovalente Bindung, Wasserstoffbrückenbindungen, Dipolkräfte     PC: kovalente Bindungen + Dipolbindung     PET: kovalente Bindung + Wasserstoffbrückenbindung
  • 1. Welche Komponenten benötigen Sie a) für die Aushärtung eines UP-Harzes und b) für die eines EP-Harzes? 2. Was versteht man unter Vulkanisation? Beschreiben Sie die Reaktion und geben Sie an, für welche Kunststoffe sie zum Einsatz kommt 3. Wie wird Einscheibensicherheitsglas hergestellt? 1. a) Aushärtung UP-Harz:              - Kaltaushärtung: (Zugabe Härter (Peroxyde) u. Beschleuniger (Amine) 0-35 °C             - Warmaushärtung: (Zugabe Härter und Erhitzen 80-100 °C     b) Aushärtung EP-Harz             - Härter können Amine oder Säurehybride sein 2. Bei der Vulkanisation wird Kautschuk gg. atmosphärische und chemische Einflüsse sowie gegen mechanische Beanspruchung widerstandsfähig gemacht. Dabei wird Kautschuk mit Schwefel oder schwefelabgebenden Stoffen vermengt und erhitzt. Dabei werden langkettige Kautschukmoleküle durch Schwefelbrücken vernetzt--> Kautschuk hat eine höhere Reißfestigkeit und Beständigkeit. Dieses Verfahren kommt bei Elastomeren zum Einsatz. 3. Einscheibensicherheitsglas= Kalknatronsilikatglas      --> Herstellung im Floatverfahren. Kalkstein und Soda bei 1560 °C erhitzen. Einscheinebsicherheitsglas wird chemisch oder physikalisch vorgespannt
  • 1. Welche der folgenden Kunststoffe sind teilkristallin, welche amorph? (PP,PET,PA 46, PE-HD, PC, PS) 2. Welche dieser Kunststoffe sind Polykondensate, welche Polymerisate? 3. Welche Nebenvalenzbindungen liegen im PP, im PE-HD und im PA 46 hauptsächlich vor? 4. Welche der obg. Kunststoffe sind hydrolysegefährdet? 1. Teilkristallin: PP, PET, PA 46, PE-HD     Amorph: PC, PS 2. PK: PA 46, PET, PC    PM: PP, PE-HD, PS 3. PP: kovalente Bindungen, Dispersionskräfte     PE-HD: kovalente Bindungen, Dispersionskräfte    PA 46: kovalente Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, Dipolkräfte 4. PA 46, PET, PC alle Polykondensate--> Alle hydrolysegefährdet
  • 1. Bei welcher Polyreaktion muss ein Spaltprodukt abgeführt werden? 2. Bei welcher Polyreaktion findet eine Wasserstoffumlagerung statt? 3. Durch Welche Polyreaktion erhält man im ersten Schritt nur Thermoplaste? 4. Durch welche Polyreaktionen enstehen a) PF-Harz, b) EP-Harz c) PTFE 1. Polykondensation 2. Polyaddition 3. Polymerisation 4.  EP Harz: Polyaddition      PF-Harz: Polykondensation       PTFE: Polymerisation
  • 1. Aus welcher KunststoffART werden Verpackungsfolien hergestellt, aus welchem Chirurgenhandschuhe, aus welchem Joghurtbecher? 2. PP,PC,PET,PA 46, PE-HD, PS Aus welchem dieser Kunststoffe werden Gefrierbeutel, aus welchem Motorradhelmvisiere und aus welchem Kunststoffflaschen hergestellt? 3. Wie macht sich die Oxidation eines Kunststoffs im MFI-Wert bemerkbar? 1. Chirurgenhandschuhe: Elastomere     Verpackungsfolie und Joghurt becher: Thermoplaste 2. Gefrierbeutel: PE-HD    Motorradhelmvisier: PC    Kunststoffflaschen: PET 3. Oxidation bewirkt Abbau der Kettenmoleküle/Makromoleküle, MFI Wert steigt
  • 1. Welcher thermodynamische Werkstoffkennwert ist für die Temperaturwechselbeständigkeit von Gläsern ausschlaggebend? 2. Im welchem Bereich liegt dieser Wert für Weichgläser? 3. Nennen Sie 3 Netzwerkwandler und 3 Netzwerkbildner für Glas 4. Was bewirken Netzwerkwandler in der Glasstruktur? 5. In welcher Weise ändern sich die Eigenschaften eines reinen SiO2 Glases durch die Zugabe von Netzwerkwandlern ( 3 Eigenschaftsänderungen)? 6. Was bewirkt B2O3 im Glas? 1. Wärmeausdehnungskoeffizient α 2. α > 6*10-6 1/K 3. Netzwerkwandler: K2O, Na2O, CaO, C2O    Netzwerkbildner: SiO2, B2O3, P2O5 4. - TWB und chemische Beständigkeit sinken    - α steigt 5. Sie spalten das Netzwerk auf und verändern die Dichte, dadurch wird die Viskisität geringer und das Glas schmilzt schneller 6. - α sinkt      - mechanische und thermische Festigkeit steigen       
  • 1. Welche der folgenden KS sind Thermoplaste, welche Duroplaste? (PET, PA 46, EP-Harz, PUR, PC, PF-Harz 2. Welche dieser KS sind PK, welche PA? 3. Welche Bindungen liegen bei PUR vor, welche bei PET? 4. Ist die Kristallitschmelztemperatur für PA 46 höher oder niedriger als die für PA 11? Begründen Sie! 5. Durch welche Polyreaktion enstehen im ersten Schritt nur Thermoplaste? 1. Thermoplaste: PET, PA 46, PC, PUR     Duroplaste: EP-Harz, PUR, PF-Harz 2. PK: PET, PA 46, PC, PF     PA: EP, PUR 3. PUR: Kovalente Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen     PET: Kovalente Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen  4. Bei PA 46 weniger Kohlenstoffe bis zur Wiederholeinheit, mehr H-Brücken-Bindungsmöglichkeiten und somit ein höherer Schmelzpunkt. 5. Polymerisation
  • 1. Was ist das charakteristische an einer Polyadditionsreaktion? 2. Worin besteht der Unterschied zwischen einer Fällungs- und Lösungspolymerisation? 3. Erläutern Sie den Begriff MFI-Wert 4. Ordnen Sie die folgenden Begriffe einander zu (je 4 passen zusammen): hohe Viskosität, niedrige Viskisität, niedriges Molekulargewicht, hohes Molekulargewicht, niedriger MFI-Wert, hoher MFI-Wert, hohe Dichte, hohe Festigkeit 5. Nach dem Spritzgießen eines Kunststoffformteiles stellen Sie fest, dass sich der MFI-Wert des Kunststoffes vergrößert hat. Was haben Sie falsch gemacht? 1. Umlagerung eines Wasserstoffatoms; endo- oder exotherm 2. Fällungspolymerisation: MIt Lösungsmittel, Monomer Löslich, Polymer unlöslich    Lösungspolymerisation; Mit Lösungsmittel, Monomer und Polymer sind im Lösungsmittel löslich (kein hoher P), für Klebstoffe und Lacke 3. Melt Flow Index, gibt die Masse g an schmelzflüssigem Kunststoff an (Thermoplast), die während einer bestimmten Zeit (10 min) bei einer bestimmten Temperatur und einer besonderen auf die Schmelze wirkende Kraft durch eine genormte Düse gedrückt wird. Beschreibt die Fließfähigkeit von Kunststoffschmelzen. 4. Hohe Viskosität, niedriger MFI- Wert, hohes Molekulargewicht, hohe Festigkeit     Niedrige Viskosität, hoher MFI-Wert, niedriges Molekulargewicht, hohe Dichte 5. Die Temperatur wurde zu hoch gewählt, wodurch einige Makromoleküle zerstört worden sind.
  • 1. Welche Erscheinung tritt bei langzeitiger Belastung von Kunststoffen auch bei Raumtemperatur auf? 2. Mit welchem Versuch wird dieses Verhalten gemessen? Geben Sie die Größen an, die Sie in Abhängigkeit voneinander messen! 3. Aus welchen Verformungsanteilen setzt sich das Gesamtformungsverhalten von Kunststoffen zusammen? 1. Kriechen-->Längenänderung des Kunststoffes über die Zeit hinweg    Fließen: Plastische Veränderung (irreversibel) 2. Kriechversuch--> Dehnung über die Zeit 3. εges= εelast+εrelaxierend (Kriechen)+εviskos(Fließen)
  • 1. Nennen Sie die drei Stufen der Glaserzeugung 2. Welches Oxid erhöht die Licht-Brechungszahl von Gläsern? 3. In welchen Viskositätsbereich wird Glas verarbeitet? 1. 1. Glasbildungsprozess     2. Läuterungsprozess     3. Abstehprozess 2. PbO (Bleioxid) 3. 108-104 Poise 
  • 1. Nennen Sie die drei Stufen der Glaserzeugung 2. Welches Oxid erhöht die Licht-Brechungszahl von Gläsern? 1. 1. Glasbildungsprozess     2. Läuterungsprozess     3. Abstehprozess 2. PbO (Bleioxid)
  • 1. Nennen Sie die drei Stufen der Glaserzeugung 2. Welches Oxid erhöht die Licht-Brechungszahl von Gläsern? 3. Wie hoch ist die Viskosität eines Glases im Läuterbereich? 4. Was bedeutet "Läutern" und warum muss eine Glasschmelze geläutert werden? 1. 1. Glasbildungsprozess     2. Läuterungsprozess     3. Abstehprozess 2. PbO (Bleioxid) 3. 102 Poise 4. Beim Läutern werden Blasen aus dem Glas entfernt. Es werden Läuterungsmittel der Schmelze zugesetzt, die Gase freisetzen und die vorhandenen Gasblasen an die Oberfläche transportieren.
  • 1. Aus welcher Glassorte besteht Verbundsicherheitsglas und wie ist es aufgebaut? 2. Wie ist Panzerglas aufgebaut? 1. Verbundsicherheitsglas besteht aus zwei Scheiben, die mit einer Kunststofffolie aus Polybutyl verklebt sind, Nicht vorgespannt!) 2. Panzerglas besteht aus mehreren Scheiben mit Kunststofffolien dazwischen. Panzerglas muss mindestens 25 mm dick sein!
  • 1. Was bewirkt B2O3 im Glas? 2. Aus welcher Glassorte besteht die Frontscheibe eines Backofens? 3. Nennen sie 2 Verfahren zum Vorspannen von Gläsern 1. α sinkt    mech. und thermische Festigkeit steigt 2. Borsilikatglas 3. thermisches und chemisches Vorspannen (chemisch: Austausch von Na+ durch k+ Ionen in einer Kaliumläsung)
  • 1. Welche der folgenden KS sind Thermoplaste, welche Duroplaste: PET, PA46, EP-Harz, PUR, PC, PF-Harz 2. Welche davon sind PK, welche PA? 3. Welche Bindungen liegen im PUR, welche im PET vor? 4. Ist die Kristallitschmelztemperatur für PA 46 höher oder niedriger als für PA 610? Begründe! 5. Durch welche Polyreaktion enstehen im ersten Schritt nur Thermoplaste? 1. Thermoplaste: PET, PA 46, PC, PUR     Duroplaste: PF- Harz, EP-Harz, PUR 2. PK: PET, PA 46, PC. PF-Harz    PA: EP-Harz, PUR 3. PUR: kovalente Bindung + wasserstoffbrückenbindungen    PET: kovalente Bindungen +  Wasserstoffbrückenbindungen 4. PA 46 weniger Kohlenstoffe bis zur Wiederholeinheit, mehr H-Brückenbindungsmöglichkeiten- somit höherer Schmelzpunkt 5. Polymerisation
  • 1. Warum wird die Lösungspolymerisation heute kaum noch angewandt? 1. Weil die Beseitigung des LM inzwischen zu einem großen Problem geworden ist ( sehr giftig!)
  • 1. Wie hoch ist die Viskosität eines Glases im Läuterbereich, wie hoch bei Raumtemperatur? 2. Was bedeutet langes Glas, was kurzes Glas? Welches eignet sich besser für eine hohe Maschinengeschwindigkeit, z.B. bei der Flaschenherstellung? 3. Woraus besteht die Frontscheibe einer Mikrowelle? 1. Läuterbereich 102 Poise, Raumtemperatur 1018 Poise 2. kurzes Glas. Kurze Temperaturspanne bis zum Verfestigen     langes Glas: längere Temperaturspanne zum Verfestigen kurzes Glas eignet sich besser für hohe Maschinengeschwindigkeiten!+ 3. Borsilikatglas
  • 1. Sowohl bei der PK als auch bei der PA werden Moleküle mit reaktionsfähigen Endgruppen eingesetzt. Trotzdem sind die Polyreaktionen nicht gleich. Worin liegt der Unterschied? 2. PE lässt sich nach zwei verschiedenen Polyreaktionsverfahren herstellen. Wie heißen diese zwei Verfahren? 3. Wie unterscheiden sich die daraus entstandenen PE- Typen hinsichtlich ihrer Molekülstrukut? 1. -Abführung eines Spaltprodukts bei PK (meist Wasser)    - bei PA Wasserstoffumlagerung 2. Hochdruck (PE-LD) und Niederdruckverfahren (PE-HD) 3. PE-LD: Lange Verzweigungen-- geringere Dickte (bewirkt auch Verringerung der Nebenvalenzkräfte)      PE-HD: Kurze Verzweigungen-- höhere Dichtte 
  • 1. Nennen Sie mindestens 5 herausragende Eigenschaften von Kunststoffen, die zu deren Einsatz in der Praxis führen 2. Durch welche Polyreaktion enstehen Polyamide? 3. Warum müssen Polyamide vor der Verarbeitung getrocknet werden? 1. - Korrosionsbeständigkeit     - nicht leitend     - chemisch beständig     - geringe Dichte     - niedrige Verarveitungstemperaturen     - Transparenz amorpher Kunststoffe     - recyclebar 2. Polykondensation 3. Polyamide sind als PK hydrolysegefährdet. Um eine Wasseraufnahme der Polymere zu vermeiden, muss es vorher getrocknet werden, da ansonsten durch die Wasseraufnahme eine Reduzierung der Zähigkeit und Festigkeit verursacht wird
  • 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 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
  • 1. Weshalb strebt man für Bauteile häufig Kunststoffe mit teilkristalliner Strukur an? 2. Beschreiben Sie den Molekülverband eines amorphen und eines teilkristallinen Thermoplasten: 1. - Weil teilkristalline Kunststoffe oberhalb der Glasübergangstemperatur zäh und abriebfest sind und einen festen Schmelzpunkt besitzen 2. Amorph: Ineinander verknäuelte Moleküle    Teilkristallin: Zum Teil ineinander verknäuelte und zum Teil aneinander geordnete                Makromoleküle 
  • 1. Orden Sie die 3 Werkstoffgruppen Metalle, Glas, Keramik und Kunststoffe nach ansteigender Dichte und ansteigender thermischer Stabilität 1. Steigende Dichte: Kunststoffe, Glas, Keramik, Metalle    Steigende thermische Stabilität: Kunststoffe, Glas, Metalle, Keramik
  • 1. Durch welche Eigenschaft heben sich Glaskeramiken besonders hervor, welche thermodynamische Größe ist für die gefragte Eigenschaft ausschlaggebend? 1. niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient, dadurch sehr gute TWB, außerdem hohe Festigkeit
  • 1. Aus welchem der folgenden Kunststoffe werden Fensterprofile, Joghurtbecher, Gefrierbeutel, CD/DVDs, Sprudelwasserflaschen, Margarinedosen, Matrazen, Angelschnur hergestellt? (PC,PET,PA, PUR, PE, PP, PVC (1 Mehrfachnennung) 2. Welcher der beiden Kunststoffe ist ein Blend, welcher ein Copolymer: (ABS+PC); E/P? 3. Warum kristallisiert PS nicht? 1. Fensterprofile PVC    Joghurtbecher PP    Gefrierbeutel PE    CD/DVDs      PC    Sprudelwasserflaschen PET    Margarinedosen PP    Matrazen PUR    Angelschnur  PA 2. (ABS+PC) Polyblend    E/P Copolymer 3. Weil die Seitengruppen zu unregelmäßig angeordnet sind
  • 1. Was bedeutet weiches bzw. hartes Glas? 2. Welche Viskosität weist Glas im Verarbeitungsbereich auf? 1. Weiches Glas: α über 6*10-6 (hoher thermscher Ausdehnungskoeffizient)     Hartes Glas: α unter 6*10-6  (niedriger thermischer Ausdehnungskoeffizient) 2. 108-104 Poise
  • 1. Kennen Sie ein kristallines Glas? Wie wird es hergestellt? Handelst es sich dabei um ein weiches oder hartes Glas? 2. Aus welcher Glassorte besteht Mikrowellengeschirr, ein Reagenzglas im Chemielabor, eine Autoseitenscheibe? 1. Glaskeramik ist kristallines Glas. Herstellung: Keimbildner werden schon in Schmelze zugesetzt. Glaskeramik ist ein hartes Glas (α = 1*10-7 1/K) 2. Mikrowellengeschirr und Reagenzglas --> Borsilikatglas     Autoseitenscheibe: Kalk-Natron-Silikatglas (Fensterglas)
  • 1. Welche der folgenden Kunststoffe sind Thermoplaste, welche Duroplaste, welche Elastomere? (PUR;PET;BR;PA 66;PF;PVC;PC;EP;PMMA;PA 610) 2. Welche davon sind Polymerisate, welche Polykondensate, welche Polyaddukte? 3. Welches der Polyamide hat den höheren Schmelzpunkt? 4. Welche der oben genannten Thermoplaste sind amorph, welche teilkristallin? 5. Wie sehen die Grundmonomere bei der Polymerisation, beii der Polykondensation, bei der Polyaddition aus? 6. Aus welcher KunststoffART stellen Sie Kochtopfgriffe her, aus welchen Chirurgenhandschuhe, aus welchen Joghurtbecher? 1. Thermoplaste: PET, PVC, PMMA, PA 66, PA 610, PC     Duroplaste: PF, EP     Elastomere: BR      PUR kann alles sein! 2. Polymerisate: PVC, PMMA, BR ( vor Vulkanisation)     Polykondensate: PET, PC, PA 66, PA 610, PF    Polyaddukte: PUR, EP 3. PA 66, da mehr Wasserstoffbrücken vorhanden sind 4. Amorph: PUR, PVC, PC, PMMA     teilkristallin: PET, PA 66, PA 610  5. Polymerisation: Kohlenstoffdoppelbindungen oder Radikale      Polykondensation: funktionelle Endgruppen     Polyaddition: funktionelle Endgruppen 6. Kochtopfgriffe: Duroplast     Chirurgenhandschuhe: Elastomer     Joghurtbecher; Thermoplast
  • 1. Aus welchem der Kunststoffe werden Bierflaschen, Gefrierbeutel, CD/DVDs, Matratzen, Duschabdichtungen, Verpackungsschips, Angelschnüre, Gläser für Sportbrillen, Joghurtbecher hergestellt? (PC;PS;PET;SI;PA;PUR;PE;PP) 2. In welche Gruppen lassen sich Copolymere unterteilen? 3. Was ist der Unterschied zwischen einem Copolymer und einem Polymerblend? 4. Wie lässt sich PE leicht feststellen? 5. Welche Kunststoffeigenschaft messen Sie mit dem Meltflixer? Wie ändert sich diese Eigenschaft, wenn oxidativer Abbau eintritt? 1. Bierflasche: PET    Gefrierbeutel: PE    CD/DVDs:    PC    Matratze: PUR    Duschabdichtung: SI    Verpackungschips: PS    Angelschnur: PA    Gläser für Sportbrillen: PC    Joghurtbecher: PP, PS 2. - statistische Copolymere    - alternierende Copolymere    - Blockcopolymere    - Propfcopolymere 3. Copolymer: Chemische Mischung von zwei Monomeren                        [Monomer A + Monomer B]n = Polymer C    Polymerblends: Physikalische Mischung von zwei Polymeren                       [Polymer A + Polymer B]n = Polymer AB 4. Dichte von PE ist <0, daher schwimmt es! 5. Das Fließverhalten --> Rückschluss auf Viskosität    Oxidativer Abbau bewirkt bessere Fließeigenschaften
  • 1. Welche der folgenden KS lassen sich schlecht kleben oder lackieren? PP,PA,PMMA,PE,PTFE 2. Verbessern oder verschlechtern sich folgende Eigenschaften mit steigendem Kristallisationsgrad? (Dichte, Festigkeit, Steifigkeit, Verformungsvermogen, Transparenz) 3. Verbessern oder verschlechtern sich folgende Eigenschaften mit steigendem Polymerisationsgrad? ( Schmelzeviskosität, Zugfestigkeit, Schlagzähigkeit, Bruchdehnung, Kristallisationsneigung) 4. Aus welchen Verformungsanteilen setzt sich das Gesamtverformverhalten von KS zusammen? Welcher Anteil ist zeitabhängig reversibel? Welches ist der Kriechanteil, welches der Fließanteil? 1. PE, PTFE, PP weil unpolar ! 2. Dichte, Festigkeit, Steifigkeit +     Verformungsvermögen, Transparenz - 3. Viskosität, Zugfestigkeit, Bruchdehnung +    Schlagzähigkeit, Kristallisationsneigungt -  4. εges = εelast + εviskoelastisch + εplastisch viskos  Zeitlich reversibel ist der viskoelastische Anteil (Kriechanteil) Fließanteil: plastisch viskoser Anteil
  • 1. Welche Hauptvalenzbindungen liegen in Gläsern vor? 2. Nenne die Verfahrensschritte bei der Herstellung von Glaskeramik! 3. Aus welcher Glassorte besteht die Frontscheibe eines PKWs? Wie ist sie aufgebaut? Aus welcher Glassorte besteht eine Seitenscheibe? 4. Wieso kristallisiert Glas nicht? 1. Ionische und kovalente Bindungen  2. Glasschmelze + Keimbildner werden abgekühlt.     Dann aufgeheizt bis Keimbildungsbereich     Dann aufgeheizt bis zum Keimwachstumsbereich  3. Frontscheibe: Fensterglas + Kunststofffolie + Fensterglas (Verbundsicherheitsglas VSG)    Seitenscheibe: Fensterglas, vorgespannt 4. Keimbildungsgeschwindigkeitsmax und Keimwachstumsgeschwindigkeitsmax liegen zu weit auseinander
  • 1. Was bewirkt B2O3 im Glas? 2. Wie wird VSG, wie ESG hergestellt? 3. Aus welcher Glassorte besteht die Frontscheibe bzw. Seitenscheibe eines PKWs? 4. Aus welcher Glassorte ein Reagenzglas, eine Fensterscheibe, eine Backofenscheibe? 5. Beschreiben sie kurz die zwei Verfahren zum Vorspannen von Gläsern 1. Es Erhöht die TWB, Ausdehnungskoeffizient α sinkt 2. VSG: 2 Scheiben mit Kunststofffolie dazwischen     ESG: Thermisch vorgespanntes Glas 3. Fensterglas (Kalknatronsilikatglas) 4. Reagenzglas und Backofenscheibe: Borsilikatglas B2O3 5. Thermisches Vorspannen (physikalisch) : Erhitzen des Glases ca, 100 °C oberhalb Tg, schnelles Abkühlen durch Anböasen mit Kaltluft     Chemisches Vorspannen: Ionenaustausch von Na+ Ionen gegen k+ Ionen in der Glasoberfläche im (kalium) Salzbad
  • 1. Was ist die Aufgabe der Matrix und der Fasern bei Verbundwerkstoffen? 2. Ist eine Fasermatrix anisotrop oder isotrop? 3. Welche Nachteile haben Aramidfasern? 4. Woraus bestehen Flugzeuginnenscheiben? Woraus die Cockpitscheibe? 1. Matrix: Einleiten der Kräfte in die Fasern, Fasern nehmen Kräfte auf und erhöhen somit die Festigkeit 2. Immer anisotrop 3. UV-Beständigkeit sehr schlecht, Gefahr der Wasseraufnahme 4. Flugzeuginnenscheibe: PC, Cockpitscheibe: Plexiglas