Skript 2. MAR 2012/13
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6 Organische Chemie Seite 57<br />
6.11 Kunststoffe<br />
Nach dem <strong>2.</strong> Weltkrieg haben die Kunststoffe in vielen Bereichen die herkömmlichen Werkstoffe wie<br />
Holz, Metall und Stein verdrängt. Dies ist auf ihre vielseitige Verwendbarkeit zurückzuführen.<br />
Kunststoffe lassen sich bei ihrer Synthese gezielt mit den gewünschten Eigenschaften herstellen.<br />
Vorteilhafte Eigenschaften<br />
- Als Nichtleiter isolieren Kunststoffe gut<br />
gegen Elektrizität und Wärme.<br />
- Beständigkeit gegen Wasser und Luft.<br />
- Beständigkeit gegen Säuren und Laugen.<br />
- Kunststoffe lassen sich bei der Herstellung<br />
leicht verformen, einfärben und<br />
verarbeiten.<br />
- "Werkstoffe nach Mass".<br />
Nachteilige Eigenschaften<br />
- Geringe Härte und Kratzfestigkeit.<br />
- Meistens geringe Temperaturbeständigkeit<br />
- Geringe Beständigkeit gegen organische<br />
Lösungsmittel.<br />
- Elektrische Aufladung beim Reiben.<br />
- Unter Einwirkung von Licht und Wärme<br />
werden viele Kunststoffe brüchig.<br />
- Wegwerfartikel<br />
Bei der Synthese von Kunststoffen geht man von kleinen Molekülen aus. Diese Monomere sind die<br />
Bausteine für die Bildung kettenförmiger oder netzförmiger Makromoleküle. Die Monomere müssen<br />
Mehrfachbindungen oder mindestens zwei funktionelle Gruppen besitzen. Ihre Verknüpfung zu<br />
Polymeren kann je nach Art der Monomeren durch verschiedene Polyreaktionen erfolgen.<br />
Polymerisation: Bei der Polymerisation geht man von ungesättigten Monomeren aus. Als funktionelle<br />
Gruppe reagieren C=C-Doppelbindungen. Die Reaktion verläuft als Kettenreaktion und wird durch<br />
Initiatoren wie Radikale oder Ionen ausgelöst. Bei der Reaktion eines Radikals entsteht ein neues<br />
Radikal. Durch Anlagerung weiterer Monomere wird die Kette verlängert. Es bilden sich thermoplastische<br />
Kunststoffe, die man als Polymerisate bezeichnet.<br />
Bildung von Radikalen<br />
Wärme, Licht<br />
R R<br />
R<br />
Initiatormolekül<br />
+ R<br />
Radikal<br />
Mechanismus der<br />
radikalischen Polymerisation<br />
Kettenstart<br />
H H<br />
H H<br />
R + C C<br />
R C C<br />
H H<br />
H H<br />
Monomermolekül<br />
Kettenwachstum<br />
R<br />
H H<br />
C C<br />
H H<br />
H H<br />
+ n C C<br />
H H<br />
R<br />
H H<br />
C C<br />
H H<br />
H H<br />
C C<br />
nH H<br />
Kettenabbruch<br />
R<br />
H H<br />
C C<br />
H H<br />
H H<br />
C C<br />
nH H<br />
+<br />
H H<br />
C C<br />
H H<br />
H H<br />
C C<br />
H H<br />
R<br />
m<br />
R<br />
H H<br />
C C<br />
H H<br />
R<br />
n+m+2
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