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Cartes-fiches
Welche Ordnungen können Kunstoffe auf Atomarer Ebene annehmen
Amorph, teilkristallin, vernetzt
Nennen Sie die gängigenVerfahren zur Herstellung von Kunststoffen
(Ketten) Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation
Beschreiben Sie die Verfahren die zur Herstellung von Kunststoffen benötigt werden, nennen Sie die Zwischenprodukte.
Zuerst wird Erdöl über den Prozess der fraktionellen Destillation zu Schwerbenzin verarbeitet. Danach wird das Schwerbenzin, welches überwiegend aus gesättigten Kohlenwasserstoffen besteht, über thermisches Cracken in ungesättigte Monomere zerlegt.
Was ist eine notwendige Voraussetzung, dass bei der Polymerisation aus Monomeren Polymere werden können
Man benötigte freie Bindungstellen auf beiden Seiten des Monomers (offene Elektronenpaarbindung)
Erläutern Sie den Ablauf der Polymerisation
Zu Beginn benötigt man eine Startreaktion (öffnen der Elektronenpaarbindung) was durch Katalysatoren geschieht.
Im Anschluss erfolgt die Kettenbildung ( Wachstumreaktion). Dies geschieht so Lange bis eine Abbruchreaktion (Sättigung der freien Bindungen an den Enden des Polymers) erfolgt.
Was verstehen Sie unter dem polymerisationsgrad, über welche Eigenschaften gibt er auskunft.
Der Polymerisationsgrad gibt die Anzahl der Monomere an, die in einem Polymer verbaut wurden.
Er gleichzeitig ein Maß für die Kettenlänge.
Definieren Sie Polymerisation
Ungesättigte, Monomere mit Doppelbindungen werden in einer Kettenreaktion ohne Abspaltung von Nebenprodukten zu Polymeren verknüpft.
Nennen Sie drei Polymere die aus der Polymerisation hervorgehen.
Polyethylen(PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS)
Welche 2 Verfahren zur Herstellung von Polymerisation kennen Sie
Kettenpolymerisation und Stufenpolymerisation
Welche Herstellungsverfahren werden unter dem Begriff Stufenpolymerisation zusammengefasst.
Polykondensation , Polyaddition
Nennen Sie den allgemeinen Ablauf einer Stufenpolymerisation
Im Gegensatz zur Kettenpolymerisation werden bei der Stufenpolymerisation die Monomere nicht sukzessive aneinandergekettet. Bei der Stufenpolymerisation geschieht dies durch eine gestufte Reaktion d.h es werden zunächst zwischenprodukte entstehen (Oligomere).
Definieren Sie die Polyaddition
Monomere werden über reaktive funktionelle Gruppen zu Polymeren verknüpft. Dabei werden keine Nebenprodukte enstehen.
Nennen Sie 2 reaktive funktionelle Gruppen
Carboxylgruppe, Aminogruppe, Epoxydgruppe, Hydroxylgruppe
Definieren Sie die Polykondensation
Monomere werden über reaktive funktionelle Gruppen in einer stufenreaktion zu Polymeren verküpft. Hierbei wird Wasser als Nebenprodukt frei.
Nennen Sie 3 Polymere die aus der Polyaddition/- kondensation hervorgehen.
Epoxydharz (add) , Polyamid(kon), Polyester(kon)
Welche Bindungsarten treten in bei Kunstoffen auf, und wo wirken sie.
Es treten chemische(Hauptvalenz) und physikalische(Nebenvalenz) Bindungen auf. Die chemischen Bindungen sind die Elektronenpaarbindungen sie treten zwischen den Monomeren auf und halten die Kette zusammen.
Die physikalischen Kräfte treten zwischen den Polymeren auf, sie sind stark vom Abstand abhängig.
Welche physikalischen Kräfte kennen sie
Physikalische Kräfte sind auch unter dem Namen Van der Waals Kräfte bekannt. Man unterscheiden zwichen
Dispersionskräfte und Dipol-Dipol Kräfte.
Auch HBB sind Nebenvalenzkräfte.
Welche Bindungskraft ist stärker
Was passiert wenn man einen Kunstoff auf zug belastet.
Da die sekundären Bindungskräfte schwächer sind lösen sich diese zuerst und die Polymerketten gleiten aneinander ab ohne zu reißen
Warum sind Thermoplaste warmumformbar
Bei Thermoplasten werden die Ketten über NNebenvalenzkräften zusammengehalten. Beim Erwärmen erhöht sich der Abstand zwischen den Ketten, sodass sich viele Nebenvalenzbindungen lösen und man den Kunstoff leicht umformen kann, Beim abkühlen geschieht der reverse Prozess
Was verstehen Sie unter dem Begriff Molekülordnung und was Hängt maßgeblich von dieser Ordnung ab.
Die Struktur ( Amorph, teilkritallin Vernetzt) hängt maßgeblich von der Molekülordnung ab.
Die molekülordnung gibt Aufschluss über die Regelmäßigkeit/ Unregelmäßigkeit mit der die Polymere aufgebau sind
Bei welcher Molekülordnung ist eine Kristallisation nur möglich
Bei sterischer regelmäßiger Ordnung ( Kopf-Schwanz) ( Kopf- Kopf)
Welchen Einfluss haben Verzweigungen auf die Struktur der Polymere
Da durch viele kurze oder Lange Verzweigungen die Packungsdichte verringert wird nimmt die Anzahl an Nebenvalenzkräften ab, die Steifigkeit sinkt.
Nennen Sie den strukturellen Aufbau von Teilkristallinen Kunststoffen( Klein nach Groß)
1. Kristallit
2. Lammelle
3. Sphärolith
Was ist die bevorzugte Sphärolith wachstumsrichtung
Sphärolithe wachsen bevorzugt in Richtung des Temperaturgefälles.
Was verstehen Sie unter Viskoelastizität
Da beim Kunstoff die belastungstemperatur nahe der Erweichungstemperatur liegt, zeigen Kunststoffe im festen Zustand sowohl feste mechanische eigenschaften ( elastisch), als auch flüssige Eigenschften (viskosität)
Die viskosen Eigenschaften beruhen auf den Nebenvalenzkräften, die schwächer sind als die Hauptvalenzkräfte (1/20). Aus diesem Grund gleiten die Makromoleküle bei Belastung aneinander ab ohne zu reißen, dieses Verhalten kann man gut im relaxationsversuch und dem Kriechversuch beobachten.
Welche Beobachtungen kann man während eines Kurzzeitzugversuchen an kunstoffen machen
Das elastische Verhalten nimmt mit der Beanspruchungsgeschwindigkeit zu. Ergo reagiert der Kunstoff bei niedriger Beanspruchungsgeschwindigkeit viskoser.
Von welchen Faktoren hängt das Verformungsverhalten der Kunsstoffe ab?
Temperatur
Belastungsgeschwindigkeit
Belastungsgeschichte
Belastungsdauer
Nach was werden Kunststoffe Ausgelegt
Kritische Dehnung
Was sind scherbänder
Scherbänder treten in Kunstoffen auf wenn man sie mit niedrigen Bealsungsgeschwindigkeiten Belastet( Abgleiten der Makromoleküle)
Nennen Sie drei Vorteile und Nachteile von Faserverbundwerkstoffen
Vorteile: erhöhte Festigkeit, geringes Gewicht, Korrosionsbeständig
Nachteile: ungewohntes Materialverhalten, gerige Festigkeit quer zur Faser, schwierig zu dimensionieren
Was ist ein Roving
Ein Roving ist ein Bündel, welches aus vieleTausenden fillamente besteht die mittels einer Schlichte miteinander verbunden sind. Die Schlichte verbesert die Faser- Matrix Haftung
Welche Formen zur Vertsärkung von Faserverbund Werkstoffen kennen sie
Gewebe, Gelege, Geflechte, Matten und vliese
Was ist die Matrix und welche Aufgaben hat sie
Die Matrix ist ein Kunstoff mit denen die Fasern imprägniert sind, die Matrix sorgt für die Formgestalt, einleitung überleitung der Kräfte in die Fasern, Stützung der einzelnen Fasern(schutz gegen knicken), Schutz vor Umwelteinflüssen
