Drei Kunststoffklassen

Kunststoffe bestehen aus Riesenmolekülen. Wie diese miteinander verknüpft sind, bestimmt ihr Verhalten beim Erhitzen.

• Makromolekül:Riesenmolekül aus Tausenden gleicher Bausteine (Monomere); der Stoff heißt Polymer.
• Thermoplaste:lange, unvernetzte Ketten, nur durch zwischenmolekulare Kräfte zusammengehalten → beim Erwärmen weich, schmelzbar, neu formbar.
• Duroplaste:Ketten engmaschig durch Atombindungen vernetzt → hart, spröde, nicht schmelzbar.
• Elastomere:Ketten weitmaschig vernetzt → gummielastisch: dehnbar, springen zurück; nicht schmelzbar.
• Zersetzung:bei starker Hitze brechen Atombindungen in den Ketten — vernetzte Kunststoffe verkohlen, statt zu schmelzen.

Wähle eine Probe und sage voraus, was beim Erhitzen auf 220 °C passiert. Dann mit ▶ erhitzen — zum Schluss drückt ein Stempel auf die Probe. Rechts siehst du die Ketten im Teilchenmodell. Alles geht auch mit Tab und Enter.

Halte fest: Ob ein Kunststoff schmilzt, verrät nicht sein Aussehen, sondern der Bau seiner Ketten — nur unvernetzte Ketten können aneinander vorbeigleiten.

Auch innerhalb einer Klasse steuern Kettenbau und Anziehungskräfte die Eigenschaften.

• Kettenlänge:längere Ketten → mehr Van-der-Waals-Kräfte je Kette → fester, höhere Erweichungstemperatur.
• Verzweigung:unverzweigte Ketten lagern sich dicht und geordnet (kristallin); Seitenketten stören die Ordnung (amorph) → weicher, geringere Dichte.
• Beispiel PE:PE-HD: kaum verzweigt, \(0{,}94\text{–}0{,}97\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\), steife Flaschen · PE-LD: stark verzweigt, \(0{,}91\text{–}0{,}93\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\), weiche Folien.
• Polare Gruppen:z. B. C–Cl in PVC → zusätzlich Dipol-Dipol-Kräfte → härter als PE.
• Vernetzungsgrad:je dichter vernetzt, desto härter und weniger dehnbar — vom Elastomer zum Duroplast.