Lösungen zu den Aufgaben im Buch

4390.4
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b) Beim Einsatz bifunktioneller Monomere entstehen langkettige,
lineare Makromoleküle. Ein solches Polyurethan ist
thermoplastisch, es geht beim Erwärmen langsam vom festen
in den zähflüssigen Zustand über.
Werden hingegen trifunktionelle Monomere eingesetzt, so
bilden sich duroplastische Makromoleküle, die über Elektronenpaarbindungen
netzartig miteinander verknüpft sind.
Diese Struktur bleibt beim Erhitzen erhalten und zerfällt erst
bei der Zersetzung des Kunststoffs.
c) Führt man die Synthese eines Polyurethans in Gegenwarl
einer geringen Menge an Wasser durch, so reagieren
lsocyanat-Gruppen mit Wasser-Molekülen zu Kohlenstoffdioxid-Molekülen
und das Reaktionsprodukt wird aufgebtäht:
R-N=C=O + H2O-+ R-NH2 + CO2
a)
4390.5
HH
lt
HCN
b) Die Makromoleküle der Polyacrylnitril-Fasern bestehen
aus Kohlenstoff- und Wasserstoff-Atomen und Nitril-Gruppen.
Die Nitril-Gruppen sind aufgrund der im Vergleich
mit den Kohlenstoff-Atomen höheren Elektronegativität
der Stickstoff-Atome polar. Daher liegen im Polyacrylnitril
deutlich ausgeprägte zwischenmolekulare Bindungen vor.
Darauf beruht auch die Eigenschaft, stabile Fasern auszubilden
und beständig gegenüber den meisten Chemikalien
und Lösemittetn sowie gegenüber Sonneneinstrahlung und
Hitze zu sein.
Einlaufsicher: Beim Weben werden Fasern überdehnt,
besonders bei Geweben aus Baumwolle entstehen Spannungen,
die Moleküle im Garn verschieben sich gegeneinander,
es bilden sich neue Wasserstoffbrücken. In heißem
Waschwasser können die Bindungen überwunden werden,
die Baumwolle schrumpft. Polyacrylnitrilfasern laufen bei
40'C praktisch nicht ein, da sie beim Herstellungsprozess
nicht in gleichem Maße überdehnt wurden.
Des Weiteren nehmen die Polyacrylnitrilfasern weniger
Wasser auf als Baumwolle mit ihren zahlreichen Hydroxy-
Gruppen.
Hinweis: Polyacrylnitrilfasern nehmen 1,5 bis 2 oZ Wasser
auf, Baumwolle dagegen 7 bis B o/o.
Pflegeleicht: Als pflegeleicht werden Textilien bezeichnet,
die einfach gewaschen werden können und nicht oder nur
wenig intensiv gebügelt werden müssen. Dazu gehören
insbesondere Textilien aus Kunstfasern wie Polyacrylnitril.
Beim Trocknen nehmen Textilien aus Polyacrylnitrilfasern
leicht wieder ihre ursprüngliche Form an, weshalb das
Wäschestück nicht stark zerknitiert wirkt.
Schnell trocknend: Textilien aus Polyacrylnitrilfasern trocknen
schnell, weii sie wenig Wasser aufnehmen und Wasser-
Moleküle nicht so fest gebunden werden wie von Baumwolle.
c) Kettenstarl:
Dibenzoylperoxid wird in 2 Radikale gespalten.
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Kettenreaktion:
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Beim Kettenabbruch reagieren zwei Radikale unter Bildung
einer Elektronenpaarbindung miteinander. Die Reaktionskette
wird abgebrochen.
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HCN
Die aus dem Dibenzoylperoxid-Molekül entstehenden Radikale
leiten die Polymerisation durch Reaktion mit den
C=C-Zweifachbindungen der Monomere ein. Es kommt
zur Ausbildung einer Elektronenpaarbindung mit einem der
beiden C-Atome. Das zweite C-Atom hat nun selbst ein
freies Elektron, es ist ein neues Radikal entstanden.
Dieses Radikal kann nun erneut mit einem Monomer reagieren.
Hierbei entsteht ein Radikal, dessen C-C-Kette
wiederum umeine Einheit verlängert ist. Diese Teilreaktionen
laufen immer wieder ab, es bilden sich schließlich
langkettige Radikale.
Kettenabbruch:
CN
CN
Kunststoffe - vielseitig und leistungsfähig 157