Kunststoffe und Kautschuk
Baustoffkunde für Bauberufe 2012
Baustoffkunde für Bauberufe 2012
Kartei Details
| Karten | 84 |
|---|---|
| Lernende | 13 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Berufskunde |
| Stufe | Berufslehre |
| Erstellt / Aktualisiert | 21.10.2014 / 28.02.2024 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/kunststoffe_und_kautschuk
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/kunststoffe_und_kautschuk/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Was sind Kunststoffe vor allem für Verbindungen?
Kohlenstoff (C)
Wasserstoff (H)
Aus was stammt der Kohlenstoff?
Erdöl
Aus was besteht Erdöl hauptsächlich?
Kohlenstoff und Wasserstoffatome
Was ist das grosse Problem beim Plastik?
Dass es nicht biologisch abbaubar ist und nur äusserst langsam von den Wellen im Wasser und dem UV-Licht ersetzt wird.
Wann ist der Einsatz von Kunststoffen optimal?
Wenn sie materialgerecht angewendet werden und ihre ökologische Eignung geprüft wird.
Was versteht man unter Substitution von Kunststoff?
Eine ökologische Überprüfung soll nachweisen, ob das vorgesehene Kunststoffprodukt nicht durch ein natürliches Produkt ersetzt werden könnte.
Welche Kriterien müssen bei einer Substitution von Kunststoff beurteilt werden?
Verfügbarkeit der Rohstoffe, Transportwege
Herstellung: Umweltbelastung, Energieaufwand
Verarbeitung und Nutzung: Schadstoffe, Energieaufwand, Unterhalt, Lebensdauer
Verwertung, Entsorgung: Möglichkeiten der Recyclierung, unschädliche Vernichtbarkeit
Warum ist der Einsatz von Kunststoffen grundsätzlich nicht ökologisch?
Erdöl ist nur begrenz verfügbar
bei Verbrennung durch Umweltgifte besteht Gefährdung der Umwelt
Nenne einige Dinge, die es zu berücksichtigen sind:
- Verbundmaterialien oder Kunststoffe als Zusatzmittel sind problematisch bis unmöglich zu reziklieren.
- FCKW (Flourchlorkohlenwasserstoffe) als Treibmittel in Dämmstoffen sind verboten. Ersatzstoffe können sich negativ auf die Wärmeleitzahl auswirken.
- Halogenfreie Kunststoffe verwenden (ohne Chlor, Flour)
- Beim Einsatz von Naturwerkstoffen kommen als Folge der Nachteile gegenüber Kunststoffen im Unterhalt vermehrt chemische Produkte zur Anwendung, was sich wiederum negativ in der Ökobilanz auswirken kann.
- Die Produktion von PVC (Polyvinylchlorid) erzeugt giftiges Dioxin und auch verwendete Weichmacher können gesundheitsschädigend sein. Deshalb werden heute oft Ersatz-Produkte aus PP (Polypropylen) bzw. PE (Polyethylen) angeboten, die weniger bedenklich sind.
Welche beiden Arten von Kunststoffen werden als Biokunststoffe bezeichnet?
- Kunststoffe die auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen (Zucker oder Stärke (bio-basierte Kunststoffe)) aus denen Polyactid (PLA) erzeugt wird.
- Alle biologisch abbaubaren Kunststoffe (kompostierbar), unabhängig ihrer Rohstoffbasis.
Was gehört nicht zu den Biokunststoffen?
Biowerkstoffe, bei denen fossile Kunststoffe mit biologischen Stoffen (z.B. Holzmehl, Naturfasern) kombiniert werden.
Welche Art von Kunststoffen ist bei Baustoffen verbreitet?
Holz-Kunststoff-Verbindungsstoffe (WPC – Wood Polymer Composites) (beispielsweise für Terrassen-Decks)
Was sind die Möglichkeiten der Entsorgung?
- Verbrennen (energetische Wiederverwertung)
- Deponieren
Was sind die Möglichkeiten des Recyclings?
- Umschmelzen
- Pyrolyse
- Hydrolyse
- Spezialverarbeitung
Wie funktioniert Verbrennen?
(energetische Wiederverwertung)
Problem: giftige Gase (Chlorwasserstoff), Abgasreinigung nötig. (z.B. sind Polyolefine Dichtungsbahnen solchen aus PVC vorzuziehen.
Wie funktioniert Deponieren?
Gepresste Kunststoffabfälle werden auf überwachten und gesicherten Deponien gelagert.
Wie funktioniert Umschmelzen?
Umschmelzen von Thermoplasten. Voraussetzung ist, dass die Kunststoffe sortengerecht gesammelt werden.
Wie funktioniert Pyrolyse?
Kunststoffabfall lässt sich unter Luftabschluss und hohen Temperaturen zersetzen.
Wie funktioniert Hydrolyse?
Mit Wasserdampf ist es möglich, sortierten Kunststoff unter hohem Druck und hoher Temperatur in wiederverwendbare Vorprodukte zu zerlegen?
Wie funktioniert Spezialverarbeitung?
Vermischter Kunststoffball wird mit Metall-, Papier-, und Holzresten durchsetzt. Durch eine Spezialverarbeitung (Plastifizieren) entstehen durch giessen neue Fertigteile.
Wie werden Kunststoffe hergestellt?
Aus Erdöl werden Monomere (Kunststoffvorstufen) hergestellt. (z.B. Ethylen, Vinylchlorid oder Styrol)
Diese werden durch eine chemische Reaktion zu langen, fadenförmigen Makromolekülen umgewandelt.
Welche drei Arten von Reaktionen werden bei der chemischen Umwandlung unterschieden?
- Polymerisation
- Polykondensation
- Polyaddition
Was ist die Polymerisation?
Verknüpfen von gleichen Einzelmolekülen zu Molekülketten, die durch die Aufspaltung der Doppelbildung des Kohlenstoffs (C=C) möglich wird. Die so entstandenen Kunststoffe heissen Polymerisate.
Was entsteht durch die Polymerisation aus Ethylen?
Von Ethylen (Monomer)
Zum Polyethylen PE (Polymer)
Was entsteht durch die Polymerisation aus Vinylchlorid?
Von Vinylchlorid (Monomer)
Zum Polyvinylchlorid PVC (Polymer)
Was entsteht durch die Polymerisation aus Styrol?
Von Styrol (Monomer)
Zum Polystyrol (Polymer)
Welche Vorteile von Kunststoffen sind allgemein gültig?
geringe Dichte bei grosser Druck- und Zugfestigkeit
gute Schall- und Wärmedämmung (geschäumt)
elektrischer Nichtleiter
wasserdicht, wasserbeständig
weitgehend unempfindlich gegenüber Säuren und Laugen
keine elektrochemische Korrosion
beinahe unbegrenzte Farb- und Formgestaltung
Welche Nachteile von Kunststoffen sind allgemein gültig?
nicht geeignet bei hohen Temperaturen
die Festigkeit nimmt ab
grosse Ausdehnung
Zersetzung, z.T. brennbar
elektrostatische Aufladung
Entwicklung giftiger Gase beim Abbrennen
Umweltbelastung durch Abfälle
Wie gross ist die Zug- und Druckfestigkeit von Kunststoffen (allgemein)?
Die Druckfestigkeit beträgt das 1,5- bis das 10-fache der Zugfestigkeit.
Je nach Kunststoffart sehr unterschiedlich.
Zugfestigkeit 10-80 N/mm2
GFK (glasfaserverstärkte Kunststoffe) 70-1‘000 N/mm2
Wie gross ist die Dehnung (Elastizitätsmodul) - Dauerstandfestigkeit von Kunststoffen (allgemein)?
Kunststoffe geben unter lang andauerndem Druck oder Zug infolge des niedrigen Elastizitätsmoduls allmählich nach.
Ein günstigeres Verhalten weisen die glasfaserverstärkten Kunststoffe auf.
Was versteht man unter „Kriechen“?
Wenn die Kunststoffe unter lang andauerndem Druck oder Zug infolge des niedrigen Elastizitätsmoduls allmählich nachgibt.
Zu was führt ein häufiger Belastungswechsel?
Zur „Ermüdung“ des Kunststoffes.
Bei welchen Temperaturen sind Elastomere einsetzbar?
-25°C bis +100°C
Bei welchen Temperaturen sind Thermoplaste einsetzbar?
-40°C bis +75°C
Bei welchen Temperaturen sind Duroplaste einsetzbar?
-50°C bis +100°C
Wie ist die Wärmestandfestigkeit bei Kunststoffen?
Die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffe verschlechtern sich bei steigenden Temperaturen wesentlich rascher als bei vielen anderen Werkstoffen. Sie haben deshalb einen relativ kleinen Gebrauchstemperaturbereich.
Wie ist die Wärmedehnung bei Kunststoffen?
Kunststoffe weisen sehr hohe Längenausdehnungskoeffizienten (α) auf, daher sind in den Konstruktionen entsprechende Dilatationsfuge vorzusehen.
Wie ist die Wärmeleitfähigkeit bei Kunststoffen?
Kunststoffe haben eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit und sind deshalb sehr gute Wärmedämmstoffe, speziell wenn sie geschäumt sind.
Wie ist das Brandverhalten bei Kunststoffen?
Bei Temperaturen, wie sie bei Bränden auftrete, verlieren Kunststoffe im Allgemeinen rasch ihre Gebrauchstauglichkeit. Viele Kunststoffe sind vor allem in dünnen Schichten leicht entflammbar.
Andere Kunststoffe können zwar schwer entflammbar oder nicht brennbar sein, zersetzen sich aber bei grosser Hitze oder setzen giftige oder aggressive Dämpfe frei, die Vergiftungen von Menschen oder Korrosionsschäden an ungeschützten Stahlkonstruktionen zur Folge haben (z.B. PUR, PVC)
Wie ist die Chemische Beständigkeit bei Kunststoffen?
Es gibt praktisch für jede chemische Eiwirkung einen resistenten Kunststoff.
Wie bei Metallen kann jedoch auch eine Spannungskorrosion auftreten.
Organische Lösungsmittel und z.T. Fette können Kunststoffe angreifen.
