Zwei Ordnungssysteme
Kunststoffe lassen sich nach ihrer Bildungsreaktion und nach der Vernetzung ihrer Ketten ordnen.
- Bildungsreaktion:Polymerisate (aus Monomeren mit C=C, kein Nebenprodukt) · Polykondensate (aus bifunktionellen Monomeren, Wasser wird abgespalten).
- Vernetzung:Thermoplaste (unvernetzt) · Elastomere (weitmaschig) · Duroplaste (engmaschig).
- Harze:Phenolharz (aus Phenol und Methanal) und Melaminharz: Monomere mit drei reaktiven Stellen vernetzen die Ketten bei der Polykondensation → Duroplaste.
- Gummi:Naturkautschuk (Polymerisat aus Isopren) wird beim Vulkanisieren durch Schwefelbrücken weitmaschig vernetzt → Elastomer.
- Silikonkautschuk:Polykondensat mit Si–O–Si-Ketten, weitmaschig vernetzt → Elastomer.
Bildungsreaktion: Polymerisate entstehen aus Monomeren mit C=C ohne Nebenprodukt, Polykondensate aus bifunktionellen Monomeren unter Wasserabspaltung.
Vernetzung: Thermoplaste sind unvernetzt, Elastomere weitmaschig, Duroplaste engmaschig vernetzt.
Unabhängig: Die Klasse hängt nur von der Vernetzung ab, nicht von der Bildungsreaktion; Polykondensate können Thermoplaste, Elastomere oder Duroplaste sein.
Beispiele: Phenol- und Melaminharz sind Duroplaste; Gummi (vulkanisierter Naturkautschuk) und Silikonkautschuk sind Elastomere.
Lege jede Karte in das passende Feld: Zeile = Bildungsreaktion, Spalte = Kunststoffklasse. Ziehen mit der Maus oder Karte antippen und dann ein Feld antippen (Tastatur: Enter wählt, Pfeiltasten wandern zwischen den Feldern, Enter legt ab). Ein Feld bleibt leer.
Halte fest: Polykondensate können Thermoplaste (PET, PA 6.6), Elastomere (Silikon) oder Duroplaste (Harze) sein — entscheidend für die Klasse ist die Vernetzung, nicht die Bildungsreaktion.
Kunststoffe im Labor erkennen
Unbekannte Kunststoffproben unterscheidet man mit wenigen einfachen Proben.
- Schwimmprobe:Wasser hat \(1{,}00\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\): PP (0,90–0,91) und PE (0,91–0,97) schwimmen; PS (1,05), PET (1,38) und PVC (1,38–1,40) sinken.
- Salzlösung:in gesättigter Kochsalzlösung (etwa \(1{,}2\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) schwimmt auch PS; PET und PVC sinken weiter.
- Erhitzen:Thermoplaste erweichen, Elastomere und Duroplaste nicht.
- Beilsteinprobe:ausgeglühten Kupferdraht mit der Probe in die Flamme halten: grüne Flammenfärbung → Chlor → PVC. PVC setzt dabei Chlorwasserstoff frei.
- Brennprobe:Flamme, Rauch und Geruch unterscheiden: PS rußt stark, PE brennt mit heller Flamme und tropft, riecht nach Kerzenwachs.
Schwimmprobe: Wasser hat \(1{,}00\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\): PP und PE schwimmen, PS, PET und PVC sinken; in gesättigter Kochsalzlösung (etwa \(1{,}2\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) schwimmt auch PS.
Erhitzen: Thermoplaste erweichen, Elastomere und Duroplaste nicht.
Beilsteinprobe: Grüne Flammenfärbung weist Chlor nach, also PVC.
Brennprobe: Flamme, Rauch und Geruch unterscheiden: PS rußt stark, PE brennt hell, tropft und riecht nach Kerzenwachs.
Allgemeine Hinweise
Dichte allein reicht nicht
PS, PET und PVC sinken alle in Wasser — erst die Salzlösung und die Beilsteinprobe trennen sie.
Kurzzeichen lesen
„Poly“ + Monomer (PE aus Ethen, PVC aus Chlorethen) deutet auf ein Polymerisat; PET und PA enthalten Ester- bzw. Amidbindungen → Polykondensate.
Chlorwasserstoff im Abzug
Brenn- und Beilsteinprobe nur mit kleinen Proben im Abzug: Erhitztes PVC setzt ätzenden Chlorwasserstoff frei.