Was sind die Komponenten eines Kunststoffs?

Die meisten Kunststoffe enthalten organische Polymere. Die überwiegende Mehrheit dieser Polymere besteht aus Ketten von Kohlenstoffatomen mit oder ohne Anhaftung von Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelatomen.  Diese Ketten umfassen viele wiederholende Einheiten aus Monomeren.  Jede Polymerkette besteht aus mehreren tausend wiederholenden Einheiten.  Das Rückgrat ist ein Teil der Kette, der sich auf dem Hauptweg befindet und eine große Anzahl von Wiederholungseinheiten miteinander verbindet.  Um die Eigenschaften eines Kunststoffs anzupassen, hängen verschiedene molekulare Gruppen, die als Seitenketten bezeichnet werden, an diesem Rückgrat;  Sie sind normalerweise an die Monomere befestigt, bevor die Monomere selbst miteinander verbunden sind, um die Polymerkette zu bilden.  Die Struktur dieser Seitenketten beeinflusst die Eigenschaften des Polymers.

Kunststoffe werden normalerweise durch die chemische Struktur des Rückgrat- und Seitenketten des Polymers klassifiziert. Wichtige Gruppen, die auf diese Weise klassifiziert sind, sind Acryl, Polyester, Silikone, Polyurethane und halogenierte Plastik. Kunststoffe können durch das in ihrer Synthese verwendete chemische Prozess wie Kondensation, Polyaddition und Vernetzung eingestuft werden. Sie können auch durch ihre physikalischen Eigenschaften klassifiziert werden, einschließlich Härte, Dichte, Zugfestigkeit, thermischer Widerstand und Glasübergangstemperatur. Kunststoffe können zusätzlich durch ihre Widerstand und Reaktionen auf verschiedene Substanzen und Prozesse eingestuft werden, wie z. B. die Exposition gegenüber organischen Lösungsmitteln, Oxidation und ionisierende Strahlung. Andere Klassifikationen von Kunststoffen basieren auf Qualitäten, die für die Herstellung oder das Produktdesign für einen bestimmten Zweck relevant sind. Beispiele sind Thermoplastik, Thermosets, leitende Polymere, biologisch abbaubare Kunststoffe, technische Kunststoffe und Elastomere.

Thermoplastik und thermosettierende Polymere

Ein Plastikgriff aus einem Küchenutensil

Eine wichtige Klassifizierung von Kunststoffen ist der Grad, in dem die chemischen Prozesse, die sie verwendeten, reversibel sind oder nicht.

Die Thermoplastik verändert ihre Zusammensetzung beim Erhitzen nicht chemisch und kann daher wiederholt geformt werden. Beispiele sind Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyren (PS) und Polyvinylchlorid (PVC). [15]

Thermosets oder Thermosettierpolymere können nur einmal schmelzen und Gestalt annehmen: Nachdem sie sich verfestigt haben, bleiben sie fest und behalten ihre Form dauerhaft. [16] Wenn sie wieder erwärmt werden, zersetzen sich die Thermosets eher als schmelzen. Beispiele für Thermosets sind Epoxidharz, Polyimid und Bakelit. Die Vulkanisierung von Gummi ist ein Beispiel für diesen Prozess. Vor dem Erhitzen in Gegenwart von Schwefel ist Naturkautschuk (Polyisopren) ein klebriges, leicht flüssiges Material, und nach der Vulkanisierung ist das Produkt trocken und starr.