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2017 | OriginalPaper | Chapter
22. Kunststoffe (Polymere)
Author : Wolfgang Weißbach
Published in: Handbuch Maschinenbau
Publisher: Springer Fachmedien Wiesbaden
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Zusammenfassung
Polymere bestehen aus Riesen- oder Makromolekülen, die durch chemische Reaktionen aus einfachen, niedermolekularen Verbindungen entstehen, den Monomeren. Ausgangsstoffe sind überwiegend Kohlenwasserstoffe (KW), die größte Gruppe der C-Verbindungen. Sie müssen reaktionsfähige Stellen besitzen, das sind OH-Gruppen oder Dopppelbindungen.
Eine Ausnahme bilden die Silikone, bei denen das Silicium Si (gleiche Gruppe PSE wie C, gleiche Außenelektronen) zur Kettenbildung fähig ist.
Das C-Atom kann 4 Elektronenpaarbindungen mit anderen Atomen eingehen, aber auch die C-Atome unter sich. Die Bindungs„arme“ sind tetraedrisch angeordnet, sodass Kettenmoleküle nicht gestreckt, sondern geknickt vorliegen (Knäuelstruktur). Die Bindungen sind biege- und drehelastisch, Voraussetzung für eine plastische Verformung in der Wärme. Dabei erfolgt eine Streckung mit evtl. Orientierung der Ketten. Durch das Rückstellvermögen der Tetraederbindung entsteht Verzug beim Wiedererwärmen gespritzter Teile, die schnell abgekühlt werden (Einfrieren der gestreckten Molekülform). Anwendung z. B. bei Schrumpffolien.
Die Eigenschaftsunterschiede werden von den inneren Kräften bestimmt. Primärkräfte sind starke gerichtete Elektronenpaarbindungen zwischen den Monomerbausteinen. Sekundärkräfte sind schwach und wirken zwischen den Makromolekülen durch Dipolkräfte und H-Brücken.