Kunststoffe Flashcards Preview

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Flashcards in Kunststoffe Deck (27):
1

Kunststoffe

-makromolekulare organische Stoffe , synthetisch oder durch Umwandlung von Naturprodukten erzeugt werden
- plastisch verformbar und plastisch geformt

2

Anwendungsbereiche

- Kunststoffkleber
- Folien
- Türen, Tür und Fensterrahmen

3

Allgemeines

- Aufbau auf Basis von Kohlenstoff
- Leichtwerkstoff
- Erhöhung des spezifischen Gewichts durch Zugabe von Füller

4

Ausgangsstoffe

- Erdöl
- Gas
- Kohle
- Kalk
- Wasser
- Luft

5

Eigenschaften

- leichte Verarbeitbarkeit
- niedriger E-Modul
- niedrige Wärmeleitfähigkeit
- niedrige Rohdichte

6

Aufbau und Struktur

- linear & kettenförmig
- verzweigt
- räumlich vernetzt
- unterschiedliche Gestalten
- Entstehung eines komplexen Netzwerk
-> Struktur teils kristallin und überwiegend amorph

7

Vernetzungsstruktur von Kunststoffe

- Thermoplasten
- Elastomere
- Duroplasten

8

Thermoplasten

- lange Fadenmoleküle, aber untereinander sind sie nicht vernetzt
- plastisch verformbar
- Wärmezufuhr -> Verstärkung d. Moleklarbewegung -> Schmelzen
- Erkalten -> keine Bewegung -> Erhärtung
- Bsp: Polyethylen
- amorph
- teilkristallin
- Enstehhung durch Polymersiation

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Elastomere

- mit gummielastischen Eigenschaften
- geringer Vernetzungsgrad
- keine Verschiebung der Ketten
- nicht schmelzbar
- nicht schweißbar
- begrenzt löslich
- jedoch quellbar
- Beispiel: Latex
- räumlich vernetzt

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Duroplast

- 3D Vernetzung
- keine Schmelze bei hohen Temperaturen
- irreversible Zersetzung
- beständig bei hohen Temperaturen
- übliche Warmverformung zwecklos
- Beispiel: Polyesterharze

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Herstellung

- Polymerisation
- Polykondensation
- Polyaddition

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Polymerisation

1) Aufspaltung der Doppelbindungen
2) Energie sorgt das Monomer sich an Monomer Katalysator angliedert
3) Molekülwachstum gestoppt durch Kettenabbruchreaktion
4) exotherme Reaktion ohne Nebenprodukt
Beispiel : Polyethylen

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Polykondesation

1) Bindung der Kettenmoleküle aus veschiedenen Monomere unter Abspaltung von Nebenprodukten
2) Abspaltung für die Gleichgewichtsreaktion

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Polyaddition

1) Verkettung der Monomere
-> Platzwechsel der Atome
-> ohne Abspaltung von Nebenprodukte
2) Reaktionsschritte
- Umlagerung eines Atoms aus der reaktionsfähigen Gruppe
- Entstehung freier Enden
- keine Abspaltung eines kleineren Moleküls
Beispiele: Polyurethane

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Spannungs- Dehnungsverhalten

Je höher die Spannung wird, desto...

... mehr strecken sich die Molekülketten
... das Moralgerüst schert sich aus
... die gestreckten Molekülketten dehnt sich elastisch
- unterschiedliche Festigkeit und Verformungseigenschaften je nach Außmaß der Vernetzung und je nach Kristallisationsgrad

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Kunststoffe (Vorteile)

- geringe Rohdichte
- in Abhängigkeit der Art leichte Formbarkeit
- niedrige Wärmeleitfähigkeit
gutes elektrisches Isoliervermögen
- gute Einfärbbarkeit

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Kunststoffe (Nachteile )

- niedriger E- Modul
- große Wärmeausdehnung
- Brennbarkeit
- keine Formbeständigkeit bei höhren Temperaturen
- große Kriechverformungen

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Mechanisch- Thermisches Verhalten

- Verformbarkeit wächst mit steigender Temperatur
- Festigkeit fällt ab

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Zugfestigkeit

- niedriger E-Modul
- niedriger Härte und Steifigkeit

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Zeitstand und Dauerstandfestigkeit

= bei Beanspruchung zeigen KS zeitabhängiges Verformungsverhalten
- Überprüfung mit Kriechversuch -> konstante Beanspruchung und mit Temperatur
- Zeitstandfestigkeit = Spannung die nach einer bestimmten Zeit zum Bruch führt

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Kriechen

Thermoplasten zeigen mit steigender Temperatur eine zunehmende Kriechverformung

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Einfluss der Temperatur

- Temperatur abhängig von Molekularstruktur
- Zustände von Thermoplasten bei Temperaturänderung
1) harter Zustand
2) weichelastisch
3) teigig-zäh
4) flüssig Zustand
5) werden bei der Abkühlung wieder hart
- nach einer bestimmten hohen Temperatur beginnen alle Kunststoff zu zersetzen. Duroplasten geht von dem harten von dem harten Bereich in die Zersetzung

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Prinizip des Torsionsschwingversuch

bandförmiger Probekörper wird eingepalten und am anderen mit einer Schwungscheibe versehen

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Verbesserung der Kunststoffeigenschaften

1) Kristallisation
2) Vernetzung
3) Versteifung der Molekülketten
4) Zugabe von Weichmachern und Stabilisatoren
5) Verwendung von Füllstoffe und Faserbewehrung

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Anwendung von Kunststoffe im Bauwesen

1) Folien
2) Fugenmasse
3) Fugenbänder
4) Fassaden
5) Textilien
6) Baulager
7) Wärmedämmung
8) Kunststoffmodifiertes Beton
9) Kunststoffe in der Instandsetzung
10 ) Verpressmaterialien

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Schubmodulkurve

- temperaturabhänging
- charateristischen für jeweiligen molkeularen Aufbau des Kunststoffs
- charakteristischen für das mechanisch-thermische- Verhalten
- Abfall der Kurve -> Erweichungsbereich o. Schmelze des Kunststoffs

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Dauerhaftigkeit

Versprödung durch:
- radioaktive Strahlung
- Spannungsrisskorrosion
- Einwirkung von Licht, Sauerstoff, Feuchtigkeit und andere Witterungseinflüsse