Werkstoffkunde 2 - TUM - Polymerwerkstoffe 1
Ein Kartei um WK zu lernen
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Kartei Details
| Karten | 25 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 23.03.2014 / 14.02.2021 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/werkstoffkunde_2_tum_polymerwerkstoffe_1
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Was sind allgemeine Eigenschaften von Kunststoffen ?
Kunststoffe sind leichter als Metalle und in der Regel elektrisch und thermisch isolierend. Ähnlich wie bei metallen sind die Eigenschaften von der Atomaren Struktur abhängig.
Wie werden Kunststoffe hergestellt? Wie heißen die Verfahren ?
- Polymerisation: Öffnung der Doppelbindungen durch Energie. Danach läuft der Prozess selbständig ab. 2.
- Polkondensation: Verbindung von zwei reaktionsfähigen Monomeren. Dadurch bildet sich ein Makromolekül unter Abspaltung eines Kondensats. (ggf. Druck oder Temp. erhöhung weil das Kondensat reaktionshemmend wirkt)
- Polyaddiation: Verbindung zweier Monomere (Voraussetzung: C=N Doppelbindungen).
Wie sind die Kunststoffmoleküle augebaut,
Kohlenstoffatome sind kovalent aneinander gebunden, zwischen den Ketten herrschen nur sehr schwache Bindungskräfte. Es gilt: Je höher die Molekülmasse, desto höher ist der Anteil der kovalenten Bindungen und desto höher ist die Festigkeit.
Wie nennt man die Ketten Moleküle noch ?
Makro und Fadenmoleküle
Wie berechnet sich die Molekülmasse von Kunststoffmolekülen.
Die Molekühlmasse berechnet sich aus der molaren Masse der chemischen Strukturformel des Monomers mit der Zahl der Wiederholungen entlang der Kette (Unterliegt einer statistischen Verteilung)
Wie interagieren die Ketten/Makromoleküle miteinander?
Kunststoffatome haben durch ihre verschiedenen Strukturformeln eine geometrische Struktur. Diese Struktur bestimmt die Eigenschaften der Werkstoffgruppe
--> Es müssen andere Begriffe wie bei den Metallen her.
Wann werden Makromoleküle als linear, wann als verzweigt, wann als vernetzt bezeichnet?
linear: wenn sie keine Äste haben, verzweigt: wenn sie Äste haben, vernetzt: So verzweigt, das sie sich mit anderen Molekülen vernetzen (Starke Eigenschaften bei Hitze).
Welche Arten von Taktizität gibt es ?
isotaktisch (regelmäßig, einheitlich)
syndiotaktisch (regelmäßig, abwechselnd)
ataktisch (unregelmäßig)
Wie äußert sich Kristallinität in Polymeren und wie kommt sie zu stand?
Die Kettenmoleküle liegen über längere Strecken parallel zu einander, es bilden sich so Lamellenpakete.
Welche Lamellenpakete gibt es und wie heißen die Fachbegriffe ?
Kugelförmig --> Spärolithen
plattenförmig --> Lamellen
Können Polymere auch teilkristallin sein ?
Ja, es können zwischen den Spärolithen bzw. Lamellen amorphe, bzw. ungeordnete Moleküle vorliegen.
Was bedeutet der Kristallinitätsgrad für die Dichte, die Festigkeit und das Elastizitätsmodul ?
Umso höher der Kristallinitätsgrad desto höher die Werte
Was ist ein Co-polymer
Ein Polymere in dessen Makromolekül mindestens 2 Strukturformeln vorkommen.
In welche Begriffe lassen sich Polymere einteilen ?
Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere oder Polymerisate, Polykondensate, Polyaddukte
In welche Sorten werden Thermoplaste unterteilt, wann ist diese Unterteilung relevant ?
amorphe und teilkristalline Sorten.
Diese Unterteilung ist bei erhöhten Temperaturen relevant.
Wann schmelzen amorphen Werkstoffe in der Regel ?
amorphe Werkstoffe besitzen keinen eindeutigen Schmelzpunkt, man spricht von der Glasübergangstemeratur Tg.
Was passiert, wenn ein Thermoplast belastet wird ?
Wird ein Thermoplast belastet, werden die Kettenmoleküle in den amorphen Bereichen zunehmend in Zugrichtung gestreckt. Dies geschieht bei relativ niedrigen Spannung, weil nur die schwachen Kräfte zwischen den Makromolekülen überwunden werden müssen. In teilkristallinen Thermoplasten drehen sich ganze Lamellen zu einer Orientierung, bei der die Kretten auch in Zugrichtung gestreckt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Duromeren und Elastomeren und Thermoplasten ?
Duromere und Elastomere sind im Gegensatz zu Thermoplasten vernetzt.
Sind Duromere spröde ?
Ja
Weisen Elastomere eine sehr hohe reversible Dehnung auf ?
Ja
Von was hängt das Spannungs-Dehnungsverhalten von Thermoplasten ab ?
Kristallinitätsgrad als auch Tg
Was spricht in manchen Fällen gegen die Verwendung von Kunststoffen um Metalle zu ersetzen
Keine mechanischen Gründe, sondern wiederverwertbarkeits Gründe.
Können Kunststoffe gut verwertet werden ?
Nein, lediglich Thermoplaste können eingeschmolzen werden
Wie können Duromere oder Elastomere verwendet werden ?
Zerkleinerung, dadurch Nutzung als Füllstoff
Guter Brennwert, es kann Energie gewonnen werden.
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