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Werkstoffkunde 1 > Polymere > Flashcards

Polymere Flashcards

1
Q

Worum geht es?

Eine chemische Verbindung aus Ketten- oder verzweigten Molekülen (Makromolekülen), die wiederum aus gleichen oder gleichartigen Einheiten (Monomere) bestehen.

A

Polymere

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2
Q

Aus welchen Elementen bestehen Polymere?

A

C, H, O, N, F, Si

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3
Q

Beschreibe den chemischen Aufbau von Polymeren.

Welche Bindungsart ist innerhalb der Hauptkette und/oder Seitenkette?

A

Kovalente Bindung (primär)

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4
Q

Beschreibe den chemischen Aufbau von Polymeren.

Welche Bindungsart ist zwischen den Ketten?

A

Wasserstoffbrücken- und/oder Van-der-Waals-Bindungen (sekundär)

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5
Q

Worin unterscheidet man bei dem Aufbau von Polymeren?

A

Atomare Struktur

Mikrostruktur

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6
Q

Worin unterscheidet man bei der atomaren Struktur von Polymeren?

A

Konstitution
Konfiguration
Konformation

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7
Q

Worin unterscheidet man bei der Mikrostruktur von Polymeren?

A

Amorphe Struktur

Teilkristalline Struktur

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8
Q

Was beschreibt die Konstitution (Atomare Struktur) von Polymeren?

A

Gibt Auskunft über die Art, Zahl und Anordnung der Grundbausteine und die dadurch bedingte Molekularstruktur.

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9
Q

Konstitution von Makromolekülen

Beschrifte Folie 13.

A

Polyolefine

Polyvinyle

Heterokette mit zyklischen Segmenten

vgl. Folie 13

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10
Q

Was beschreibt die Konfiguration (Atomare Struktur) von Polymeren?

A

Die Anordnung der Seitengruppen

bzw.

Die räumliche Anordnung der Atome innerhalb des Moleküls bei gleicher Konstitution

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11
Q

Konfiguration von Makromolekülen - Anordnung der Nebengruppen

Beschrifte Folie 15

A

Isotaktisch

Syndiotaktisch

Ataktisch

vgl. Folie 15

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12
Q

Was beschreibt die Konformation (Atomare Struktur) von Polymeren?

A

Räumliche Gestalt des Makromoleküls

bzw.

Räumliche Anordnung der Ketten (Umklappen oder Drehen um die Bindungsachse)

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13
Q

Wovon spricht man bei Polymeren, wenn die Makromoleküle vollständig ungeordnet sind und die Struktur daher keine Fernordnung besitzt?

A

Amorphe Polymere

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14
Q

Wozu führt die fehlende Fernordnung amorpher Polymere?

A

Transparenz

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15
Q

Wie werden amorphe Polymere beschrieben?

A

linear

verzweigt

vernetzt

verschlauft

vgl. Folie 22

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16
Q

Wovon hängt es ab, ob der amorphe Polymerwerkstoff bei Raumtemperatur fest oder weich vorliegt?

A

Glasübergangstemperatur

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17
Q

Worum geht es?

In den Ketten
–> Konvalente Bindungen

Zwischen den Ketten
–> Sekundärbindungen

A

Amorphe / Teilkristalline Thermoplaste

18
Q

Worum geht es?

In den Ketten
–> Konvalente Bindungen

Zwischen den Ketten
–> Sekundärbindungen und kovalente Bindungen

A

Elastomere
(–> weitmaschig)

bzw.

Duroplaste
(–> engmaschig)

vgl. Folie 24

19
Q

Worum geht es?

In manchen Bereichen der polymeren Struktur herrscht eine parallele Anordnung der Molekülketten.

A

Teilkristalline Polymere

20
Q

Wovon hängt der Kristallinitätsgrad teilkristalliner Polymere ab?

A

Streckung der Molekülketten

Länge der Seitenketten

Anordnung der Seitenketten

Nebenvalenzen der Molekülketten

21
Q

Welche Struktur kennst du im Zusammenhang mit teilkristallinen Polymeren?

A

Sphärolithstruktur

vgl. Folie 26

22
Q

Wie erfolgt die Einteilung von Polymeren nach mechanisch-thermischem Verhalten?

A

Thermoplaste

Elastomere

Duroplaste

23
Q

Wie erfolgt die Einteilung von Polymeren nach Entstehungsreaktionen?

A

Polymerisation

Polykondensation

Polyaddition

24
Q

Beschreibe folgende Art von Polymeren: Amorphe Thermoplaste

A
  • Keine Quervernetzung
  • Plastisch verformbar
  • Anwendungstemperatur < Glasübergangstemperatur
  • Bei Temperaturerhöhung: Erweichung bis zur Verflüssigung, reversible
25
Q

Beschreibe folgende Art von Polymeren: Teilkristalline Thermoplaste

A
  • Keine Quervernetzung
  • Teilweise parallele Anordnung der Molekülketten
  • T > Tg (zäh elastisch)
  • Kristallinitätsgrad zwischen 20% - 80%
  • Plastisch Verformbar
  • Thermisches Verhalten wie amorphe Thermoplaste
26
Q

Beschreibe folgende Art von Polymeren: Elastomere

A
  • Quervernetzung (weitmaschig, einzelne Molekülketten durch kovalente und Sekundärbindungen miteinander verbunden)
  • hohe Elastizität
  • Glasübergangstemperatur < Anwendungstemperatur
  • Plastisch nicht verformbar
  • Bei Temperaturerhöhung: Zerstzung
27
Q

Beschreibe folgende Art von Polymeren: Duroplaste/Duromere

A
  • Quervernetzung (engmaschig, einzelne Molekülketten durch kovalente und Sekundärbindungen miteinander verbunden
  • Härten während der Herstellung irrversible aus
  • Plastisch verformbar
  • Bei Temperaturerhöhung: Zersetzung
28
Q

Worauf beruht der hohe thermische Ausdehungskoeffizient von Polymeren?

A

Bindungen

29
Q

Was bestimmt die mechanischen Eigenschaften von Polymeren ?

A

Konformation

30
Q

Wovon sind die mechanischen Eigenschaften abhängig?

A

Temperatur

Zeit

Geschwindigkeit

31
Q

Worum geht es?

Reversible interatomare bzw. intermolekulare Abstandsänderungen

A

Energieelastizität

  • Hooksche Gesetz
  • T < Tg (=Glasübergangstemperatur)
32
Q

Worum geht es?

Reversible Molekülstreckung

A

Entropieelastizität

- T > Tg (=Glasübergangstemperatur)

33
Q

Was ist bei plastischen Verformungen von amorphen Polymeren zu beobachten?

A

Scherbänder

Crazes

vgl. Folie 41

34
Q

Bei welcher Art der Belastung treten Crazes auf?

A

Zugbeanspruchung
(Normalspannung)

(überwiegend bei spröden amorphen Kunststoffen)

35
Q

Bei welcher Art der Belastung treten Scherbänder auf?

A

Zug, Druck und Schub
(Schubbeanspruchung)

(überwiegend bei zähen amorphen Kunststoffen)

36
Q

Zeichen die Dehnungs-Zeit-Diagramme von Energieelastizität, Entropieelastizität und Viskosität/Plastizität.

A

vgl. Folie 46

37
Q

Ordne die Dehnungs-Zeit-Diagramme von Energieelastizität, Entropieelastizität und Viskosität/Plastizität der Formänderung auf Folie 46 zu.

A

vgl. Folie 46

38
Q

Welche Modelle zur Beschreibung von Verformungsverhalten bei Polymeren kennst du?

A

Hooksche Modell (linear elastisches Verhalten)

  • Reversible
  • Nicht zeitabhängig

Newtown-Modell (viskoses Fließen

  • Irreverible
  • Zeitabhängig

Maxwell-Modell

  • lineare Teil: Reversible
  • viskoses Fließen: irreversible

Voigt- oder Kelvin-Modell
- Viskoelastizität: reversible und zeitabhängig

39
Q

Burgers-Modell

Beschrifte Folie 48.

A

vgl. Folie 48

40
Q

Wann befindet sich die folgenden Polymere im Gebrauchsbereich und in welchem Zustand liegen sie dort vor?

  • amorphe Thermoplaste
  • teilkristalline Thermoplaste
  • Elastomere
  • Duromere
A

Amorphe Thermoplaste
–> T < Tg (hart, spröde)

Teilkristalline Thermoplaste
–> T > Tg (zäh elastisch)

Elastomere
–> T > Tg (weich elastisch)

Duromere
–> T < Tg (hart, spröde)

41
Q

Welche Wöhler Kurve liegt bei Polymeren höher?

teilkristallin

amorph

A

teilkristallin

vgl. Folie 63

42
Q

Welche Brucharten bei Polymeren kennst du?

A

Duktilbruch

Sprödbruch

Faserbruch

vgl. Folie 62

Werkstoffkunde 1 (14 decks)

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