Kunststoffe
Gliederung
1. Historisches 2. Darstellung 3. Verarbeitung 4. Recycling
5. Schulische Relevanz
1. Die Geschichte der Kunststoffe
- Mitte 19. Jhd.: Chemiker versuchen große Moleküle im Labor herzustellen
- 1846: C.F. Schönbein (1799-1869) stellt Nitrocellulose her
1. Historisches
V1: Verbrennung von Nitrocellulose
1. Historisches
+ 4 O
2(g)12 CO
2(g)+ 3 N
0 2(g)+ 6 H
2O
(g)2
0 +4 -2 -2+5
Nitrocellulose
+5
+5 0
-1 0 0
0
0
Bis Mitte des 19. Jhd.:
Herstellung von Billardkugeln aus Elfenbein
- A. Parkes verknetet Nitrocellulose mit alkoholischer Campher-Lösung
- 1869: J.W. Hyatt (1837-1920) beginnt mit der großtechnischen Herstellung von Celluloid
1. Historisches
- 1883: J.W. Swan produziert Fäden aus Nitrocellulose
- M. Fremery und J. Urban stellen Kupferseide her
1. Historisches
V2: Darstellung von Kupferseide
1. Historisches
Cellulose
[Cu(NH
3)
4(Cell.)]
-(aq)Cu
2+(aq)+ 4 NH
4 +(aq)
+ Cellulose
7 H
+(aq)- 10 Jahre später: Cellulose wird durch günstigeren Zellstoff ersetzt, Beginn der Viskose-Produktion
- 1909: Stobbe stellt Polystyrol her
- 1885: A. Spitteler entwickelt das Kunsthorn
- 1907: Herstellung von Phenol- und
Resorcinharzen durch L.H. Baekeland Bakelit
1. Historisches
- 1922: H. Staudinger
befasst sich mit der Struktur von Makromolekülen
- 1912: F. Klatte (1880-1934) entdeckt das Polyvinylchlorid (PVC)
1. Historisches
Kunststoffe: (schulrelevante Definition)
• Makromoleküle (>1000 Atome)
• Umwandlung von Naturprodukten oder durch Synthese von Primärstoffen aus Erdöl, Erdgas oder Kohle
Polymere:
• Makromoleküle, die durch Verknüpfung von Monomeren entstehen
1. Historisches
- 1930 - 1940: Entwicklung von Perlon und Nylon durch Schlack (I.G. Farben) bzw. W.H. Carothers (DuPont) - 30er Jahre: O. Röhm und W. Bauer entdecken den ersten vollsynthetischen Glasersatzstoff Plexiglas
- 1935: O. Bayer (1902-1982) stellt Polyurethane her (I.G. Leverkusen)
1. Historisches
- 1933: Entwicklung von Hochdruck-Polyethylen- Darstellung bei ICI
1. Historisches
- 1955: K. Ziegler und G. Natta entdecken Verfahren zur Polyethylen-Darstellung bei Normaldruck
(1957: Darstellung von Polypropylen)
2. Darstellung von Kunststoffen
Polymerisationsarten
• Radikalische Polymerisation
• Polyaddition
• Polykondensation
• Elektrophile bzw. nucleophile Polymerisation
• Polyinsertion
V3: Radikalische Polymerisation von Styrol
2. Darstellung
Styrol
Polystyrol
Dibenzoylperoxid Startradikal Bildung des Startradikals:
Kettenstart:
Mechanismus der radikalischen Polymerisation:
Kettenreaktion:
Kettenabbruch:
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