Polymerwerkstoffe

Werkstofftechnik 2

Das Kapitel Polymerwerkstoffe in unserem Online-Kurs Werkstofftechnik 2 besteht aus folgenden Inhalten:

1. Polyreaktion

   Polymerwerkstoffe > Polyreaktion

   

   Kunststoffgranulat in unterschiedlichen Farben Die Herstellung von Kunststoffen erfolgt über chemische Reaktionen. Hierbei werden Monomere (niedermolekulare Stoffe) in Polymere (hochmolekulare Stoffe) gewandelt. Dieser Vorgang, der als Polyreaktion bekannt ist, setzt voraus, dass die eingesetzen Stoffe über Moleküle mit zwei oder mehr reaktionssensiblen Stellen verfügen. Diese als funktionelle Gruppen benannten Stellen haben auch Einfluss auf die Beschaffenheit eines Monomers. ...

2. Polymerisation

   Polymerwerkstoffe > Polymerisation

   

   Die Polymerisation ist eine besondere Form der Polyreaktion, bei der Monomere mit reaktionfähigen Doppelbindungen reagieren. Hierbei herrschen besonders Ringverbindungen und C-Doppelverbindungen vor.Um eine instabile C-Doppelbindung in eine stabilere Einfachbindung umzubauen, erfolgt eine exotherme Polymerisation. Hier gilt jedoch zu beachten, dass es in Folge einer zügigen Kettenreaktion zu einer sehr hohen Reaktionstemperatur kommen kann und sich daraus Polymere mit sehr niedrigem Polymerisationsgrad ...

3. Radikale Polymerisation

   Polymerwerkstoffe > Polymerisation > Radikale Polymerisation

   

   Bei der radikalen Polymerisation erfolgt die Einleitung der Startreaktion durch ein katalytisch, thermisch oder photochemisch gebildetes Radikal eines Initiators $ I_r $ [Polymerisationsanreger]. An das Radikal lagern sich aktivierte Monomerenmoleküle. Letztere werden infolgedessen selber zu Radikalen. Reaktionen während der radikalen PolymerisationBei diesem Vorgang geht das besonders reaktive Radikal eine Verbindung mit dem Monomer ein und lösst dessen C-Doppelbildung auf. Bei ...

4. Ionische Polymerisation

   Polymerwerkstoffe > Polymerisation > Ionische Polymerisation

   

   Bei der ionischen Polymerisation starten Ionen das Kettenwachstum. Die dabei verwendeten ionischen Initiatoren zerfallen zu Ionen, bei denen sich eine besondere Art der Ionen in der Monomerlösung mit den Monomeren verbindet. Beim Bindungsvorgang erfolgt eine Polarisierung des Monomers durch Verschiebung des Elektronenpaars. Durch diese Polarisierung binden sich weitere Monomere an. Je nachdem ob das initiierende Ion negativ oder positiv ist, liegt entweder eine anionische Polymerisation oder ...

5. Katalytische Polymerisation

   Polymerwerkstoffe > Polymerisation > Katalytische Polymerisation

   

   Als dritte und letzte Art der Polymerisation wird nun die katalytische Polymerisation vorgestellt. Diese Variante verwendet metallorganische Komplexverbindungen, wie beispielsweise Titanchlorid als Initiatoren um die Polymerisation zu starten. Das Verfahren geht auf die Wissenschaftler Ziegler und Natta zurück, weshalb auch die Katalysatoren nach ihnen benannt sind. Sie werden besonders in der Polymerisation von Olefinen, wie Polyethylen [PE] und Polypropylen [PP] oder Dienen, wie Polybutadien ...

6. Polykondensation und Polyaddition

   Polymerwerkstoffe > Polykondensation und Polyaddition

   

   In diesem Kurstext werden sowohl die Polykondensation, als auch die Polyaddition vorgestellt und ihre Besonderheiten erklärt.PolykondensationUnter der Polykondensation versteht man eine stufenweise Vereinigung vieler kleiner Moleküle zweier organischer Verbindungen zu Polymeren unter der Abspaltung niedermolekularer Substanzen. Voraussetzung für die Polykondensation ist die Beschaffenheit der Monomere. Diese müssen mindestens zwei reaktionsfähige Atomgruppen besitzen. Zu ...

7. Zusätze in polymeren Werkstoffen

   Polymerwerkstoffe > Zusätze in polymeren Werkstoffen

   

   Ist eine Polyreaktion erfolgreich abgelaufen, so liegt in den meisten Fällen ein pulveriges oder körniges Material vor. Dieses Material ist im aktuellen Zustand nicht für eine weitere Verarbeitung geeignet. Um es jedoch in einen geeigneten Verarbeitungs- und Gebrauchszustand zu überführen, müssen verschiedene Zusätze zugefügt werden. Erst diese Zusätze lassen aus dem Polymer-Rohstoff einen Polymer-Werkstoff entstehen. Zuführen von ZusätzenDer ...