Die Werkstoffgruppe der Kunststoffe

Einsatzgebiete der Kunststoffe

Elektrik und Elektronik: Isolations - oder Mantelmaterial für Kabeln; Gedruckte Sensoren, organische Leuchtdioden in Displays, organische Photovoltaikzellen Kommunikationstechink: Nachrichtenübermittlung Dantenspeicherung Medizin Ereneubare Energien: organische Solarzellen in der Photovoltaik, Wärmetauscher und Leitungen in der Geothermie, Radschaufels in Wasserkraftwerken, Rottorblätter in Windkraftanlagen  Mobilität: Hochleistungskunststoffe (mit Carbonserverstärkung) Automobil: Autoreifen, Schwingungsdämpfung - und dämmung Technische Textilien Verpackung Bauwesen Haushalt

Eigenschaften der Kunststoffe

leicht  breites, einstellbares Sprektrum an mechanischen Eigenschaften (weich und dehnbar oder hart und steif) niedrigen Verarbeitungstemperaturen - geringem Energieeinsatz gute thermische und elektrische Isolatoren transparent - lassen sich einfärben hohe chemische Beständigkeit durchlässig wiedervewertbar Nachteile: geringe maximal zulässige Temperaturbelastbarkeit

Einsatzgebiete von Kunststoffen in Deutschland

Kunststoff chemisch betrachtet: Grundbaustein Monomer

Kunststoff: syntetisch oder durch Umwandlung on Naturprodukten hergestellte makromolekulare Werkstoffe.   Großmoleküle bestehen aus miteinander chemisch verknüpften Monomeren, die ein kettenförmiges Makromolekül (Polymere) bilden.  Polymersynthese - Den Prozess, in dem Monomeren zu Polymeren synthetisiert werden. Polymersynthese: Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation.    Primärprodukte zur Herstellung von Monomeren Ethen Propen Benzol Toluol  Rohstoffe für die Herstellung von Primärprodukten Erdöl Erdgas Steinkohle Steinsatz Flussspat   Aufbereitung von Rohöl 

Stichwörter: Zerlegung im Fraktionerturm mittels Distillation - Gemisch (Gas) in die Destillationskolonne einleitet - Kolonne Temperaturgradient, vom Boden beheizt, im Kopf gekühlt - Trennung des Gemisches - Crackprozess - Isolierung der Primärprodukte (Monomeren) Crackprozess: längere Kohlenstoffverbindung der Nathafraktionen in kürzere zerlegt werden.   Aufbereitung von Erdgas Stickwörter: bereits gasförmig - fraktionierte Kondensation - schrittweise Abgekühlt, wobei die entsprechenden Fraktionen kondensieren - Crackschritte    Aufbereitung von Steinkohle Stickwörter: Verkokung: Koks, Kokereigas, Steinkohlenteer (Primärprodukte für die Monomergewinnung)    Aufbereitung von weiterer Rohstoffe Kalkstein: durch Brennen Kalk gewonnen und durch eine chemische Reaktion wurde Ethin (Primärprodukt) hergestellt  Flussspat: Fluorwasserstoff, der Ausgangsprodukt für die Herstellung von Fluorpolymeren ist Steinsalz: Chlor, welches für die Herstellung von chlorhaltigen Polymeren eingesetzt wird

Nachwahsende Rohstoffe  zukunftig eine Reduktion der Öl-Anteils notwendig ist Herstellung von Biokunstoffen aus nachwachsende Rohstoffen: Zucker, Stärke, Zellulose, Fette, Öle, Proteine, Lignine  z.B. Polyacid aus fermentierter Maisstärke 

Recycling von Kunststoffen

Sortenreine Thermoplastabfälle: durch Zerkleinerung, Waschen, Trockung und Aufschmelzen, z.B. Bierkästen Gemischte thermoplastische Kunststoffabfälle: zu dickwandigen produkten verarbeitet werden durch Hydrolyse, Alkoholyse oder Pyrolyse können Kunststoffe nach chemischer Bauart wieder in ihre Grundsubstanzen zerlegt werden unde neue Kunststoffe synthetisieren Duroplaste und Elastomere sind unschmelzbar, daher werden sie mechanisck zerkleinert und können als Füllstoffe wieder eingesetzt werden