Werkstoffkunde 2 - TUM - Polymerwerkstoffe 2
Eine Kartei die sich mit Werkstoffkunde 2 an der TUM aus einandersetzt
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Set of flashcards Details
| Flashcards | 38 |
|---|---|
| Students | 10 |
| Language | Deutsch |
| Category | Law |
| Level | University |
| Created / Updated | 15.06.2014 / 14.02.2021 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/werkstoffkunde_2_tum_polymerwerkstoffe_2
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| Embed |
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Wie können Kunststoffe abgekürzt werden (Wörtlich) und welche Möglichkeiten gibt es aussagen über ihre Eigenschaften zu geben ?
PE = Polyethylen
PS = Polystyrol
PE-LD bzw. PE-HD oder PVC-hart bzw. PVC-weich beschreiben die Anordnung der Kettenmoleküle und/oder mögliche Modifikationen oder Behandlungen ein und derselben Makromoleküle
Bild zur Verteilung Skript Seite 186
Wie können bei Kunstoffen die Eigenschaften geändert werden ?
Ähnlich wie bei Metallen, durch Änderung der Atomsorte und/oder durch Änderung der Anordnung (Körner usw.) --> Einwirken auf die Beweglichkeit der Versetzungen
Die oben genannten Eigenschaften können entweder durch Änderung der Strukturformel (muss beim Herstellungsprozess geschehen). Begrenzt kann die Anordnung der Ketten modifiziert werden.
Was sind Vorgänge die die Anordnung von Ketten beeinflussen ?
Kristallinitätsgrad, Stärke der Bindung zwischen den Kettenmoleküle
--> Beeinflussung der Beweglichkeit.
Wie kann die Chemische Strukturformel geändert werden?
Die Neigung zur Verzweigung, Vernetzung oder eine Verringerung der Zahl von sperrigen Seitengruppen wird durch das Einbringen eines zweiten Grundbausteins erreicht
Welche Änderung der Strukturformel gibt es?
Innere Weichmacher -- > Eingriff in die Primärbindung
(realisierbar durch Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition)
Äußere Weichmacher --> Eingriff in die Sekundärbindungen
(realisierbar durch den Anwender durch Flüssigkeitsaufnahme)
Was bedeutet Quellverhalten ?
Kunststoffe neigen dazu Flüssigkeiten aufzunehmen und dadurch ihre Eigenschaft zu ändern. Im Extremfall kann eine ungünstige Volumenzunahme erfolgen (Quellverhalten)
Tabelle über Kunststoffe Skript Seite 187
Welche Eigenschaften zeigen Polymere während des Zugversuchs auf und welche Einheiten haben sie ?
-
Zugfestigkeit (Zugspannung bei Höchstkraft) Zeichen: σB Einheit: N/mm2 oder MPa
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Streckdehnung (Dehnung bei Höchstkraft) Zeichen: εB Einheit: %
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Reißfestigkeit (Zugspannung beim Reißen) Zeichen: σR oder σU Einheit: N/mm2
-
Reißdehnung (Dehnung bei Reißkraft) Zeichnen: εR Einheit: %
-
Streckspannung Zeichen: σS Einheit: N/mm2
-
Dehnung bei Streckspannung Zeichen: εS Einheit: %
Was zeichnet Polyethylen aus ?
Hohe Duktilität (sowohl HD als auch LD Variante). Es sind hohe Kristallinitätsgrade (bis zu 80 %) erreichbar. Lineare Kettenmoleküle bilden Lamellen. PE variante besitzt sehr hohe erreichbare plast. Dehnung. (Verpackungsfolie) (Bild 12.6 Seite 191)
Ist Polyethylen (PE) ein Massenkunstoff?
Ja!
Welche Kunstoffart ist Polypropylen (PP)?
Thermoplast
Was unterscheidet Polypropylen (PP) von PE ?
Vier H-Atome sind durch ein CH3 Radikal ersetzt.
Welche Eigenschaften besitzt Polypropylen?
Isotaktisches PP kristallisiert leicht wie lineares PE. PP ist ein Massenkunststoff mit etwas höheren Werten für den Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Reißdehnung.
Welche Kunstoffart ist Polystrol (PS)?
Thermoplast
Wie ist Polystrol Atomar aufgebaut ?
Der Benzolring stört die Beweglichkeit der Ketten zueinander. --> spröde.
Welche Eigenschaften besitzt Polystrol (PS) ?
Belastbarkeit gehört nicht zu den stärken des Werkstoffs. Dennoch wegen Transparenz oder der Möglichkeit komplexe Teile zu fertigen beliebt.
Welche Kunstoffart ist Polyamid (PA)?
Thermoplast
Welche Atomaren Eigenschaften weist Polyamid (PA) auf ?
Rückgrat des Makromolekühls wird nicht ausschließlich von Kohlenstoffketten gebildet, sondern auch mit Stickstoff, ferner wiederholt sich eine CH2 Untereinheit. Die Zahl der C-Atome zwischen den Wiederholungen findet sich im Namen wieder. Dh. PA 6 (wenn 6 C-Atome dazwischen)
Was sind die Besonderheiten von Polyamid (PA) ?
Unter atmosphärischen Bedingung nimmt PA Wasser abhängig von der Luftfeuchtigkeit auf. --> Mechanische Eigenschaften ändern sich (Elastizitätsmodul und Zugfestigkeit sinken)
Was zeichnet Duromere aus ?
Sehr spröde (Vernetzungsart). Sie sind mit Thermoplasten vergleichbar die unterhalb von Tg belastet werden. Abgesehen von Klebstoffen werden Duroplaste meist als Matrix verwendet.
Wie werden Elastomere hergestellt ?
Es werden kettenartige Polybutadienmoleküle mit eienr Kohlenstoffdoppelbindung vulkanisiert. Hierbei öffnen sich Doppelbindungen und die Kettenmoleküle können durhc Schwefelatome vernetzt werden.
Was sind Blends?
Polymermischungen
Was zeichnet Blends aus ?
Man spricht von Blends wenn mikroskopische Bereiche in einem Kunststoff aus versch. Kunststoffen bestehen ohne eine chemische Verbindung einzugehen.
Welche Eigenschaften haben Blends?
Günstigere also die einzelnen Polymere. So können einzelne Eingenschaften kombiniert werden. (zb. PS Sorten)
Welche Langzeiteigenschaften besitzen Thermoplaste und wie werden diese ausgelöst ?
Thermoplasten werden spröde (Alterung), dies läuft bei Sonnenlicht oder Wärme schneller ab. Genaue Mechnismen sind nicht bekannt, es existieren allerdings Vorstellungen. Das Disauerstoff der Atmosphäre reagiert mit dem Thermoplast und es entstehen ungesättigte Bindungen --> Vernetzung des Sauerstoffs. Kovalente Bindungen nehmen zu --> ähnliche Eingenschaften wie ein Duromer.
Was bedeutet Alterung ?
Jeder Stoff ist einer Alterung aufgrund von Umwelteinflüssen ausgesetzt (Abnahme der Positiven Eigenschaften). (Bsp. Schutzhelme müssen nach 5 Jahren ausgetauscht werden)
Sind die mechanischen Eigenschaften von Thermoplasten stark Temperatur abhängig?
Die mechanischen Eigenschaften von Thermoplasten hängen stark vom Verhältnis zwischen Tg und der Prüftemperatur ab. Somit reagieren Thermoplaste viel empfindlicher auf Temp. Schwankungen als Metalle oder Keramiken
Warum sind Thermoplasten Temperatur abhängig ?
Die Verformung in Kunstoffen geschieht aufgrund von relativbewegungen der Makromoleküle, die als thermisch aktivierter Prozess schneller Abläuft.
Je langsamer die Verformungsgeschw. deste mehr Zeit haben die Moleküle um sich zu ordnen --> es werden niedrigere Kräfte benötigt.
Welchen Effekt hat eine hohe Verformungsgeschw. bzw. niedrige Temp.
Hohe Verformungsgeschw. verringern die Duktilität und die Spannungen werden höher. Daher hat der Werkstoff bei niedriger Temp oder hoher Verformungsgeschw. spröde Eigenschaften.
Was bedeutet Kriechen ?
Kriechen ist eine plastische Verformung die unter konstanter Spannung die abhängig von der Zeit bis zum Versagen zunimmt
Wann wird Kriechen stärker.
Hohe Temperatur. Für viele Kunststoffe ist Raumtemperatur bereits die Höchsttemperatur.
Was ist bei der Belastungen von Kunststoffen zu beachten ?
Bei Kunststoffen ist bereits bei Raumtemp. das Kriechen bzw. die Relaxion signifikant. Da sich so Elastische Dehnungen schnell in Plastische Verformungen umwandeln können, verliert das Elastizitätsmodul als Kennwert an Bedeutung.
Was sind isochore Spannungs-Dehnungskurven?
Diese Diagramme geben Wertepaare für Spannung und Dehnung die jeweils einer Belastungszeit zugeordnet werden. Umso höher die Belastungzeit, desto tiefer liegen die Werte für die Spannung.
Es wird mit dem Kriechmodul gerechnet.
