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Werkstoffkunde 2 > Kap 1: Die Werkstoffgruppe der Kunststoffe > Flashcards

Kap 1: Die Werkstoffgruppe der Kunststoffe Flashcards

(43 cards)

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1
Q

Welche drei Bereiche haben eine Wechselwirkung in der Kunststofftechnik?

A
  • Werkstoff
  • Verarbeitung
  • Konstruktion
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2
Q

Vorteile von Kunststoffen

A
  • extrem breites Einsatzspektrum
  • können entsprechend individuelle Produktanforderungen einstellen
  • gute Verarbeitbarkeit
  • günstiger Preis
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3
Q

Def: Additiv

A

Zugabemittel zur Veränderung der Eigenschaften eines Kunststoff, z.B. Stabilisatoren, Gleitmittel oder Weichmacher

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4
Q

Extrudieren

A

kontinuierlicher Prozess, wo Entdlosteile hergestellt werden (Rohre/Folien)

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5
Q

Spritzgießen

A

diskontinuierlicher Prozess, wo Bauteile mit komplexen Geometrien hergestelt werden

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6
Q

Einsatzgebiete von Kunststoffen (nach Anteilen sortiert)

A
  • Verpackung (35%)
  • Bauwesen (23%)
  • Fahrzeuge/Autombil (11%)
  • Elektronik (6%)
  • Haushalt
  • Möbel
  • Landwirtschaft
  • Medizin
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7
Q

Beschrifte die Abbildung

A
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8
Q

Was sind die Dichten von:

1) Kunststoffen
2) Aluminium
3) Titan
4) Keramiken
5) Eisen

A

1) Kunststoffe: 0,8 - 2,2 g/cm3
2) Aluminium: 2,7 g/cm3
3) Titan: 4,5 g/cm3
4) Keramiken 3,7 - 4,0 g/cm3
5) Eisen 7,9 g/cm3

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9
Q

In welche Bereiche glieder sich die Kunststoffindustrie?

A
  • Rohstoffherstellung
  • Kunststoffverarbeitung
  • Maschinenbau
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10
Q

Def: Polymerisation

A

chemische Reaktion, bei der Monomere mit Doppelbindungen zu Polymeren reagieren

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11
Q

Was sind die bekanntesten Primärprodukte?

A
  • Ethen (früher Ethylen)
  • Propen (früher Propylen)
  • Benzol
  • Toluol
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12
Q

Was sind die wichtigsten Rohstoffe zur Herstellung von Primärprodukten/Kunststoffen?

A
  • Erdöl
  • Erdgas
  • Steinkohle
  • Kalkstein. Steinsalz, Flussspat

+ nachwachsende Rohstoffe

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13
Q

Beschrifte den Aufbau einer Rohöl-Destillation

A
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14
Q

Welche Prozesse werden zur Aufbereitung von Rohstoffen genutzt?

A
  • Destillation
  • Crackprozess
  • Verkokung
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15
Q

Rohstoffe für Herstellung von biobasierten Kunststoffen, was ist ein Beispiel für einen Biokunststoff und was sind seine Eigenschaften?

A
  • Zucker
  • Stärke
  • Zelluslose
  • Fette und Öle
  • Proteine und Lignine

→ Bsp: Polyactid (PLA) wird aus fermentierter Maisstärke hergestellt
→ spröder WK (egal)

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16
Q

Beispiel Biokunstoff + Herkunft

A

Polyactid (PLA) aus Maisstärke

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17
Q

Def: Copolymer

A

-aus unterschiedlichen Monomeren aufgebautes Polymer

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18
Q

Ergänze die fehlenden Kunststoffe

ADDEN S.14

19
Q

Welche Arten der Verwertung gibt und wie viel machen sie prozentuell aus?

Study These Flashcards
A
  • Werkstoffliche Verwertung 33%
  • Rohstoffliche Verwertung 1%
  • Energetische Verwertung 44%
20
Q

Werkstoffliche Verwertung:

Methodik

Verfahren

Produkte

Study These Flashcards
A

Methodik
–> Werkstoff/Makromolekül bleiben erhalten

Verfahren

1) sortenreine Aufbereitung
2) gemischte Aufbereitung

Produkte

1) Regranulat
2) Mischkunstoffe: großvolumige, dickwandige Teile

21
Q

Rohstoffliche Verwertung:

Methodik

Verfahren

Produkte

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A

Methodik

–> Makromoleküle bleiben erhalten

Verfahren

1) Solvolyse und Hydrolyse
2) Hydrierung, Pyrolyse/Thermolyse, Vergasung, Hochofen

Produkte

1) Regranulat
2) Öle, Gase, Wachse

22
Q

Energetische Verwertung:

Methodik

Verfahren

Produkte

23
Q

Nennen Sie bitte die drei Elemente, durch die häufig Kohlenstoffatome in den Hauptketten der Kunststoffe substituiert werden.

Study These Flashcards
A
  • Silizium
  • Sauerstoff
  • Stickstoff
24
Q

Was sind die beiden größten Herausforderungen, die bei der Wiederverwendung von gemischten thermoplastischen Kunststoffabfällen auftreten

Study These Flashcards
A
  • thermodynamische Unverträglichkeit
  • Verschmutzungen
25
Nennen Sie vier Eigenschaften, die Kunststoffe auszeichnen
- geringe Dichte - chemische Beständigkeit - breit einstellbares Eigenschaftsspektrum - einfache und wirtschaflichte Verarbeitung -
26
27
Was sind die Aufgaben von Kunstoffhersteller, Kunststoffverarbeitern und Kunststoffmaschinenbau?
Kunststoffhersteller: entwickelt Materialien und fügen Aditive je nach geforderter Eigenschaft hinzu Kunststoffverarbeiter: erzeugen aus WK funktionsgerechte Teile, mit Fokus auf Bauteilqualität Kunststoffmaschinenbau: stellt spezielle Maschinen und Werkzeuge zur Verfügung
28
Wie läuft die Aufbereitung von Rohöl ab?
1. Rohöl wird im Fraktionsturm mittels Destillation zerlegt 2. Nach Vorwärmung auf 300\*C wird Gemisch in die Kolonne eingeleitet 3. Temperaturgradient (oben kalt und unten warm) → Rohöl wird in *Gasöle, Petroleum, Benzin und Flüssiggase unterteilt*
29
Was ist die wichtige Fraktion bei der Kunstoffverarbeitung und wieso?
→ das Rohbenzin, auch *Naptha* bekannt WEIL: Naptha enthält die wesentlichen Ausgangstoffe für die Primärprodukte
30
Was passiert beim Crackprozess?
-längere Kohlenstoffverbindungen der Napthafraktion werden in kürzere verlegt
31
Wie läuft die Aufbereitung von Erdgas aus?
1. fraktionierte Kondensation trennt mit verschiedenen Siedebereichen das Erdgas 2. Schrittweise Abkühlung, die zur Kondensation von Primärprodukten führt 3. Isolierung 4. Reinigung 5. Umwandlung in Monomeren
32
Wie läuft die Aufbereitung von Steinkohle ab?
1. Erhitzen unter Abwesenheit von Sauerstoff (*Verkokung*) 2. Es entstehen: *Koks, Kokereigas, Steinkohlenteer* (wertvollstes Produkt) 3. Isolierung durch Destillation und Cracking
33
Wie werden Kalkstein, Steinsalz und Flussspat aufbereitet?
Kalkstein → Kalk (durch Brennen) → Ethin Steinsalz → Chlor → chlorhaltige Polymere (z.B. PVC) Flussspat → Fluorwasserstoff → Fluorpolymere (z.B. PTFE)
34
Was sind die momentan diskutierten Nachteile von Kunststoffen?
* geringe Recyclingquote * Kurzlebigkeit vieler Verpackung * unkontrollierte Einträge von Kunststoffmüll, besonders in Gewässer (⅓ des Mülls im Meer sind von Menchen geworfene Kunststoffe “Marine Litter” * wachsende Menge am Mikrokunststoffe (kleine Kunststoffpartikel, Durchmesser weniger als 5mm)
35
Was sind die Ziele der Europäischen Kommission in Bezug auf Kunststoff und seine Folgen?
* ab 2030 sind alle Kunststoffverpackungen auf dem EU-Markt rezyklierbar * Verbrauch von Einwegkunststoffen wird reduziert * absichtliche Verwendung von Mikroplastik wird beschränkt
36
Liste sie die Dichte von Kunststoffen, Aluminium, Titan, Eisen, Keramiken?
Kunststoffe; 0,8-2,2 g/cm^3 Aluminium: 2,7 g/cm^3 Titan: 4,5 g/cm^3 Keramik: 3,7-4,0 g/cm^3
37
In welchen natürlichen Werkstoffen sind Makromoleküle zu finden?
- Elfenbein - Leder - Holz - Bernstein - Teer - Baumwolle - Naturkautschuk - Seide
38
Wie stehen “biobasiert” und “bioabbaubar” zueinander?
Biobasierte Kunststoffe können biologisch abbaubar sein, sind es aber oft auch nicht. Umgekehrt sind biologisch abbaubare Kunststoffe nicht zwingend auch biobasiert (Vallah)
39
Wie läuft die Gewinnung von Monomeren aus Erdöl aus?
1. Destillieren 1. Cracken
40
Welche Monomere können aus Erdöl gewonnen werden?
Buten Butadien Ethen Propen
41
Wie werden Monomere aus Erdgas gewonnen?
1. Trocknen 2. H2S/C02 trennen 3. Fraktioniere Kondensation
42
Wir werden Monomere aus Steinkohle gewonnen?
→ durch Verkokung
43
Welche Herausforderungen bestehen bei gemischten Thermoplastabfällen, um diese weiter verwenden zu können? Nennen Sie ein Beispiel für eine Anwendung von gemischtem, recyceltem Thermoplastabfall und zwei Herausforderungen bei der Verarbeitung
Anwendung: Herstellung zu *dickwandigen Produkten* Probleme: thermodynamische Unverträglichkeit, Verschmutzung ändert mech. Eigenschaften

Werkstoffkunde 2 (14 decks)

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