7 Fragen zu Kunststoffe

Die drei Hauptarten von Kunststoffen sind: 1. **Thermoplaste**: Diese Kunststoffe werden beim Erhitzen weich und können in verschiedene Formen gebracht werden. Sie sind wiederholt formbar und können recycelt werden. sind Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP). 2. **Duroplaste**: Diese Kunststoffe härten nach der Verarbeitung aus und behalten ihre Form. Sie sind nicht schmelzbar und können nicht recycelt werden. Beispiele sind Epoxidharze und Phenolharze. 3. **Elastomere**: Diese Kunststoffe sind gummiartig und können sich dehnen und wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Sie sind flexibel und widerstandsfähig. Ein bekanntes Beispiel ist Naturkautschuk.

Polymerisation, Polyaddition und Polykondensation sind drei grundlegende Verfahren zur Herstellung von Polymeren. 1. **Polymerisation**: Dies ist ein Prozess, bei dem Monomere (kleine Moleküle) durch chemische Reaktionen zu langen Ketten (Polymeren) verbunden werden. Es gibt zwei Hauptarten der Polymerisation: die Kettenpolymerisation, bei der die Reaktion durch einen Initiator gestartet wird, und die Stufenpolymerisation, bei der Monomere mit zwei oder mehr reaktiven Gruppen miteinander reagieren. 2. **Polyaddition**: Bei der Polyaddition reagieren zwei verschiedene Monomere, die jeweils mindestens zwei reaktive Gruppen besitzen. Diese Reaktion führt zur Bildung eines Polymers ohne die Abspaltung von Nebenprodukten. Ein Beispiel ist die Herstellung von Polyurethanen, bei der Isocyanate mit Polyolen reagieren. 3. **Polykondensation**: Hierbei handelt es sich um einen Prozess, bei dem Monomere mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen reagieren und dabei kleine Moleküle (wie Wasser oder Methanol) als Nebenprodukte abgespalten werden. Ein bekanntes Beispiel ist die Herstellung von Polyester, bei der Dicarbonsäuren mit Diolen reagieren. **Zur Polymerbildung**: Die Polymerbildung erfolgt durch die chemische Reaktion von Monomeren, die sich unter bestimmten Bedingungen (wie Temperatur und Druck) zu langen Ketten verbinden. Diese Reaktionen können durch Katalysatoren oder Initiatoren beschleunigt werden, und die Art der Reaktion bestimmt die Struktur und Eigenschaften des resultierenden Polymers.

ABS-Kanten werden aus einem Durom Kunststoff hergestellt. ABS steht für Acrylnitril-Butadien-Styrol, das eine thermoplastische Polymermischung ist. Es kombiniert die Eigenschaften von Acrylnitril (für chemische Beständigkeit), Butadien (für Schlagzähigkeit) und Styrol (für Steifigkeit und Glanz). Duromere hingegen sind Kunststoffe, die nach der Aushärtung nicht mehr verformt werden können, während ABS als thermoplastischer Kunststoff wiederholt erhitzt und geformt werden kann.

Polystyrol gehört zu den Duromeren. Es handelt sich um einen thermoplastischen Kunststoff, der bei der Verarbeitung in eine formbare Masse umgewandelt werden kann, aber nach dem Aushärten eine feste Struktur annimmt.

Bei der Behandlung von Kunststoffen entstehen verschiedene Stoffe, die je nach Art der Behandlung und den verwendeten Materialien variieren können. Diese Stoffe können durch verschiedene Verfahren weiter behandelt werden, um ihre Umweltverträglichkeit zu erhöhen oder sie wiederverwertbar zu machen. Hier sind einige gängige Verfahren zur Weiterbehandlung: 1. **Mechanische Recyclingverfahren**: - **Zerkleinern**: Die Kunststoffe werden in kleine Stücke zerkleinert, um die Handhabung und das Recycling zu erleichtern. - **Waschen**: Die zerkleinerten Teile werden gewaschen, um Verunreinigungen wie Schmutz, Öl oder andere Materialien zu entfernen. - **Granulieren**: Nach dem Waschen werden die sauberen Kunststoffteile in Granulat umgewandelt, das dann für die Herstellung neuer Produkte verwendet werden kann. 2. **Chemisches Recycling**: - **Pyrolyse**: Bei diesem Verfahren werden Kunststoffe unter Ausschluss von Sauerstoff erhitzt, wodurch sie in Öl, Gas und Kohlenstoff zerlegt werden. Diese Produkte können dann als Rohstoffe für die chemische Industrie genutzt werden. - **Hydrolyse**: Hierbei werden Kunststoffe mit Wasser und chemischen Katalysatoren behandelt, um sie in ihre monomeren Bestandteile zu zerlegen. Diese Monomere können dann zur Herstellung neuer Kunststoffe verwendet werden. 3. **Thermische Behandlung**: - **Verbrennung**: Kunststoffe können in speziellen Anlagen verbrannt werden, um Energie zu gewinnen. Dabei ist es wichtig, die Emissionen zu kontrollieren, um schädliche Stoffe zu vermeiden. - **Gasifizierung**: Dieses Verfahren wandelt Kunststoffe in Synthesegas um, das aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid besteht. Dieses Gas kann dann zur Energieerzeugung oder als chemischer Rohstoff verwendet werden. 4. **Biologische Behandlung**: - **Biodegradation**: Einige Kunststoffe können durch Mikroorganismen abgebaut werden. Dies ist besonders relevant für biologisch abbaubare Kunststoffe, die in speziellen Kompostieranlagen behandelt werden können. Jedes dieser Verfahren hat seine eigenen Vor- und Nachteile, die von der Art des Kunststoffs, den wirtschaftlichen Aspekten und den Umweltauflagen abhängen. Die Wahl des Verfahrens sollte daher sorgfältig abgewogen werden, um die bestmöglichen Ergebnisse in Bezug auf Recycling und Umweltverträglichkeit zu erzielen.

Kunststoffe können nach ihren Syntheseverfahren in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Die gängigsten Einteilungen sind: 1. **Polymerisation**: Hierbei werden Monomere durch chemische Reaktionen zu Polymeren verbunden. Beispiele sind: - **Kettenpolymerisation**: z.B. Polyethylen, Polypropylen. - **Stufenpolymerisation**: z.B. Polyester, Polyamide. 2. **Polyaddition**: Bei diesem Verfahren werden zwei oder mehr verschiedene Monomere miteinander verbunden, ohne dass kleine Moleküle abgespalten werden. Ein Beispiel ist die Herstellung von Polyurethanen. 3. **Polykondensation**: Hierbei entstehen Polymere durch die Reaktion von Monomeren, wobei kleine Moleküle (z.B. Wasser oder Methanol) als Nebenprodukte abgespalten werden. Ein Beispiel ist die Herstellung von Bakelit. 4. **Copolymerisation**: Dies ist eine spezielle Form der Polymerisation, bei der zwei oder mehr verschiedene Monomere in einem Polymer kombiniert werden, um die Eigenschaften des Endprodukts zu verändern. Diese Einteilungen helfen, die Eigenschaften und Anwendungen der verschiedenen Kunststoffe besser zu verstehen.

Die Zusatzzahl bei der Angabe von Polyamid (PA) bezieht sich auf die Anzahl der Kohlenstoffatome in den Monomeren, aus denen das Polyamid besteht. Zum Beispiel: - PA6: Polyamid 6, hergestellt aus Caprolactam, das 6 Kohlenstoffatome enthält. - PA66: Polyamid 66, hergestellt aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure, die jeweils 6 Kohlenstoffatome enthalten. Diese Zahlen geben also Auskunft über die chemische Struktur und die Eigenschaften des Polyamids.