Kunststoff-Wissen - Basiswissen

Kunststoff - Definition

Der Kunststoff ist ein künstlich hergestellter Werkstoff, der sich chemisch aus sogenannten Polymeren zusammensetzt und meist aus Erdölprodukten gewonnen wird. Kunststoffe sind wegen ihrer Eigenschaften (nichtrostend, wasserfest, extrem haltbar, flexibel, isolierend usw.) besonders vielseitig verwendbar. Jeder Kunststoff ist bei einer bestimmten Temperatur formbar, das heißt plastisch, deshalb wird Kunststoff auch häufig Plastik genannt. Kunststoffe zerfallen und verrotten nicht wie organische Stoffe.

Wie wird Kunststoff hergestellt

Die Kunststoffproduktion beginnt mit dem Destillationprozess (der Aufspaltung von schwerem Erdöl in leichtere Gruppen, die als Fraktionen bezeichnet werden) in einer Ölraffinerie (nur etwa 4 % der weltweiten Erdölerzeugung wird von der Kunststoffindustrie verbraucht). Jede Fraktion ist eine Mischung aus Kohlenwasserstoff-Ketten (chemischen Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff), die sich in Grösse und Molekularstruktur unterscheiden. Eine dieser Fraktionen, das Naphtha, ist das entscheidende Element für die Kunststoffproduktion.

Ein thermischer Spaltvorgang, als cracking bezeichnet, zerlegt Naphtha in kleinere Kohlenwasserstoffmoleküle, wie Ethylen, Propylen und Butylen. Zwei wesentliche Verfahren werden zur Kunststoffproduktion eingesetzt: Polymerisation und Polykondensation. Beide erfordern spezifische Katalysatoren.

In einem Polymerisierungsreaktor werden Monomere wie Ethylen und Propylen zu langen Polymerketten miteinander verknüpft. Jedes Polymer besitzt seine eigenen Eigenschaften, Struktur und Grösse, abhängig von den verschiedenen Arten der für sie verwendeten Ausgangsmonomere.

Durch die Auswahl des Ausgangsmaterials, das Herstellungsverfahren und die Beimischung von Additiven lassen sich technische Eigenschaften von Kunststoffen wie Formbarkeit, Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperatur-, Wärmeformbeständigkeit und chemische Beständigkeit in weiten Grenzen variieren. Kunststoffe werden zu Formteilen, Halbzeugen, Fasern oder Folien weiterverarbeitet.

Der Kunststoff wird in folgende Eigenschaften unterteilt:

Thermoplaste - weitere Informationen

Thermoplast ist zusammengesetzt aus den Wörtern thermos = warm und passo= bilden. Diese lassen sich im warmen Zustand, mehrfach wiederholbar, verformen.

Duroplaste - weitere Informationen

Duroplaste sind hart und in allen Richtungen eng vernetzt. Sie sind temperaturbeständig, nicht verformbar, nicht schmelzbar und unlöslich. Bei normaler Temperatur sind sie hart und spröde.

Elastomere - weitere Informationen

Elastomere sind räumlich vernetzte Kunstoffe, quellbar und gummielastisch. Das wesentliche Merkmal von Elastomeren ist, dass sie sich auf mindestens das Doppelte ihrer Länge dehnen lassen und beim Loslassen in ihren Ausgangszustand zurückkehren (Fachwort dafür: Gummielastizität).

Copolymerisation - weitere Informationen

Die Copolymerisation erzeugt "gemischte" Kunststoffe