Guten Abend :) Also, da ich morgen vlt. einen Test in Chemie schreibe, habe ich mir gedacht, das nutze ich doch gleich mal um alles rund um das Thema Kunststoffe zu wiederholen:
zur Geschichte erstmal folgendes:
1869 wurde der 1.Kunststoff synthetisiert aus Cellulose (Cellulid)
1909 wurde dann der 1. Kunststoff hergestellt, das Bakelit
1920 kam die Strukturaufklärung durch STAUDINGER ( Nobelpreis dafür !)
Struktur ...
... Kunststoffe: künstlich synthetisierte makromolekulare Verbindungen
... Makromolekulare: große Moleküle mit m (Molekül) > 10 000 u
=> aus Monomeren werden Polymere!
Polymere können aus gleichartigen Monomeren hergestellt werden, zB. aus Ethen wird der Kunststoff PE (Polyethen).
Oder aber aus verschiedenen Monomeren, zB. aus Ethan-1,2-diol und 1,4-Benzoldicarbonsäure (= Terephthalsäure) wird der Kunststoff PET ( Polyethilentherephthalat).
Rohstoffe für Kunststoffe :
Erdöl => (durch Destilation) => Rohbenzin => (durch "Cracken") => kurzkettige Kohlenwasserstoffe => Kunststoffe
Alternative: nachwachsende Rohstoffe als Basis, statt Erdöl ( Gewinnung von Rohstoffen aus Mais, Rapsöl,..)
...................................................................................................................................................................
So, das waren erst mal die Grundlagen und so die allgemeinen Informationen über Kunststoffe. Als nächstes gehen wir auf den Reaktionsmechanismus von Kunststoffen ein:
1. Die Synthese von Polymeren
1.1. Die radikalische Polymerisation
Nehmen wir als Beispiel das PE. Außerdem benötigen wir noch einen weiteren Stoff, einen sogenannten Radikalbildner , in dem Fall ist das zB. Dibenzoylperoxid.
Nun können wir beginnen:
Schritt 1
Die Startreaktion: Unser Radikalbildner Dibenzoylperoxid wird durch eine homolytische Spaltung radikalisiert. Das bedeutet, dass an einem Ende des Moleküls eine Elektronenpaarbindung genau in der Mitte gespalten wurde. Somit besitzt unser Dibenzoylperoxid nun an einem Ende ein radikales Elektron, dass unbedingt wieder zu einer Doppelbindung mit einem anderen Radikal verschmelzen möchte!
Schritt 2
Die Kettenreaktion: Nun reagiert das abgespaltene radikalisierte Dibenzoylperoxid mit Ethen. Hierbei klappt Ethen einfach aus seiner Doppelbindung ein Elektronenpaar heraus, an dem dann das Dibenzoylperoxid andocken kann. Jetzt hängen die zwei Moleküle zwar zusammen, aber sind radikalisiert, also am Ende von dem Molekül ist ein einzelnes radikales Elektron. Und da wir jetzt praktisch ein neues radikalisiertes Molekül haben, kann gleich das nächste Ethen daherkommen und so geht das immer weiter und weiter, bis..
Schritt 3
Der Kettenabbruch: ...man einen Kettenabbruch einleitet. Hierfür müssen sich zwei Radikale mit einander verbinden, denn dadurch werden aus zwei einzelnen radikalisierten Elektronen eine Elektronenpaarbindung. Hier ist es egal, ob es nun egal, welches radikale Molekül mit welchem reagiert, wichtig ist nur, dass beide ein Radikal besitzen!
Gut zu wissen:
Eine Temperaturerhöhung oder eine Konzentrationserhöhung des Radikalbildners kann die Kettenlänge beeinflussen. Das äußert sich dadurch, dass die Reaktion schneller abläuft und somit sich die Kettenläng verkürzt!
...................................................................................................................................................................
Das war also der erste Mechanismus- eigentlich noch ganz leicht oder ?
Dann nehmen wir jetzt den nächsten Mechanismus in Angriff:
2. Die Polykondensation
Hierfür braucht man erst einmal zwei Monomere mit jeweils zwei funktionellen Gruppen (~ bifunktional). Bei deer Verknüpfung zweier Monomere werden kleine Moleküle ( Nebenprodukte ) wie zB. Wasser, Halogenwasserstoff oder Alkohol abgespalten.
Die Polykondensation von bifunktionalen Monomeren führt zu linearen Makromolekülen.
Aus tri-, oder mehrfunktionellen Monomeren bilden sich wiederum dreidimensionale vernetzte Duruplasten.
=> PET wird durch diesen Mechanismus hergestellt, wobei sich Wasser als Nebenprodukt abspaltet!
...................................................................................................................................................................
Sodala, jetzt habe ich schon mal ein wenig hier reingeschrieben, jetzt lese ich mir nochmal meine Unterlagen durch. Wenn ich noch etwas finde, dann schreibe ich gleich noch einen neuen Post zu dem Thema !
