Definitionsversuch:
Kunststoffe sind Makromoleküle (Moleküle
mit einer molaren Masse größer als 10000u), die entweder halbsynthetisch
durch die chemische Behandlung von Naturprodukten oder vollsynthetisch
hergestellt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, durch verschiedene
Verfahren, gezielt Kunststoffe mit gewünschten Eigenschaften herzustellen.
Der Begriff "Makromolekül" stammt
von H.Staudinger
(1881-1965), der sich intensiv mit dem Thema "Kunststoffe" beschäftigte.
Die in der Natur vorkommenden Molekülketten
(Kohlenhydrate) besitzen eine bestimmte Molekülmasse, im Gegensatz
zu den Makromolekülen eines bestimmten Kunststoffes, diese sind von
unterschiedlicher Kettenlänge.
Der Aufbau der Riesenmoleküle und deren Vernetzung bestimmt die Eigenschaften eines Kunststoffes, die chemische Zusammensetzung ist meist von untergeordneter Bedeutung.
Kunststoffe aus Naturstoffen sind chemisch veränderte Naturprodukte, diese haben weitgehend an Bedeutung verloren.
Kasein, das im Milcheiweiß zu finden ist, kann mit Formaldehyd zu Kunsthorn umgeformt werden. Cellulose läßt sich ebenfalls zu vielen Kunststoffen umformen, z.B. zu Celluloseacetat, Celluloid, Vulkanfiber usw.
Vollsynthetische Kunststoffe werden durch verschiedene Verfahren z.B. Polyaddition, Polymerisation und Polykondensation gewonnen.
Man kennt weiche, elastische, zähe und spröde Kunststoffe. Sie zeichnen sich im Gegensatz zu Naturstoffen durch besondere Eigenschaften aus: Geringe Härte, hohe Dehnbarkeit, geringe Dichte, geringe Wärmeleitfähigkeit, große Schalldämpfung.
Kunststoffe können in ihren Eigenschaften
sehr verschieden sein. Man unterscheidet drei große Gruppen aufgrund
ihres Verhaltens beim Erwärmen:
Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere.
1. Thermoplaste:
Thermoplastische Kunststoffe wechseln
in einem größeren Temperaturintervall vom weichen in den flüssigen
Zustand, die Makromoleküle werden bei diesem Vorgang chemisch nicht
verändert.
Bei hoher Temperatur lassen sich thermoplastische
Kunststoffe in unterschiedliche Formen pressen, nach der Abkühlung
gewinnt man ein festes Formteil, dieses Verfahren wird bei der Verarbeitung
thermoplastischer Kunststoffe genutzt.
2. Duroplaste:
Duroplastische Kunststoffe werden bei
hohen Temperaturen nicht weich oder flüssig.
Aus diesem Grund müssen sie bereits
bei der Synthese die gewünschte Endform erhalten, nach dem Aushärten
kann ein duroplastischer Gegenstand nur mechanisch bearbeitet werden.
3. Elastomere:
Elastomere verhalten sich bei mechanischer
Belastung wie Gummi, sie lassen sich leicht verformen und kehren danach
in ihrer ursprünglichen Form zurück.
Erwärmt man gespannte Elastomere,
schrumpfen diese. Bei der Verarbeitung
von Elastomeren werden sie unter Einwirkung von Hitze und Druck in der
Endform synthetisiert.
Um brauchbare Kunststoffe zu erhalten, werden den
polymeren Rohprodukten Hilfsstoffe zugesetzt, z.B:
- Weichmacher (z.B. Alkohole) beseitigen Härte
und Sprödheit von Kunststoffen
- Füllstoffe (z.B. Holzmehl, Kreide, Ruß)
verleihen mechanische Festigkeit, z.B. gegen Abrieb.
- Stabilisatoren verhindern das Altern der Kunststoffe,
bedingt durch Wärme, Licht oder Sauerstoff.
- Gleitmittel verbessern die Verarbeitungsmöglichkeiten
der Kunststoffe
- Farbstoffe verleihen ein schöneres Aussehen
- Antistatika setzen die statische elektrische Aufladung
von Kunststoffolien herab.
Entdeckung und technische Gewinnung der Kunststoffchemie
| Jahr | Kunststoff | Technische Gewinnung durch |
| 1844 | Linoleum | E. Walton |
| 1869 | Celluloid | T.H. Hyatt |
| 1907/1909 | Bakelit (Phenoplast) | L.H. Bakeland |
| 1913/1930 | PVC | F. Klatte |
| 1928 | Plexiglas | D. Röhm |
| 1935 | Nylon | W.H. Carothers |
| 1938 | Perlon | Schlach |
Weitere Informationen zur Geschichte der Kunststoffe gibt es unter der Adresse: http://www.sandretto.it/museo/tedesco/tperche.htm
