Hier die Zusammenfassungen des LK-Chemie
Polymere - Vielfältiger als gedacht
Exzerpt zu PolymerenKunststoffe bestehen aus Makromolekülen, welche strukturellen wiederholenden Grundeinheiten besitzen. Polymere können durch Polyreaktionen aus Monomeren hergestellt werden. Die Polymere die daraus entstehen können linear, verzweigt oder vernetzt sein.
Durch die Vielzahl an Strukturelementen sind viele Materialeigenschaften möglich. Kunststoffe lassen sich nach ihrem Verhalten einordnen in Thermoplaste, Elastomere oder Duroplaste.
- Thermoplaste können reversibel sein und sind dadurch zu erkennen, dass sie lineare oder schwach verzweigte Ketten haben.
- Elastomere sind wie der Name schon vermuten lässt elastisch verformbar.
- Die Duroplaste haben engmaschig verformbare Makromoleküle und nicht wie die Elastomere weitmaschig. Deshalb sind sie recht spröde. Und nicht durch Lösemittel in Lösung zu bringen.
Nun folgen Beispiele aus unserem Alltag in denen Kunststoffe enthalten sind. Die Plastiktüte oder Einweg-Tragetasche besteht aus Polyethylen. Da sie nur einmal verwendet werden ist ein großer Nachteil der Abfall der entsteht. Man stelle sich das einmal vor bis die Natur diese Tüte abgebaut hat dauert es 10-30 Jahre. Ein Vorteil bei der Tüte ist das sie eine hohe Festigkeit haben. Es gibt zwar schon Bio-Alternativen dazu aber ein richtiger Ersatz zu der Einweg Tüte wäre eine Tüte aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff. Hier kommt zum Beispiel PLA (Polylactat) in Frage.
Ein weiteres Beispiel ist die PET-Flasche. Sie bestehen aus Polyethylenterephthalat. 2003 waren 800 Millionen solcher Flaschen in Umlauf. 70% der Flaschen landeten wieder im Handel. Die Meisten (99%) der zurückgenommener Flaschen wurden recycelt. Wie dieses Recylcing aussieht unterscheidet sich stark nach den Ländern, in denen sie zurück gegeben wurden. Da aber nicht alle Länder Pfandsystem besitzen, dass eine Wiederverwendung vorschreibt. Deshalb verbrennen viele dieser Flaschen mit in Kraftwerken. Die dabei entstehenden Gase schaden unserer Umwelt. Aber ein Vorteil dieser Flaschen ist es, dass sie leichter sind als die herkömmliche Glasflasche und so Energie beim Transport sparen.
Zu guter Letzt haben wir noch den Hochleistungskunststoff im Airbus. Hier werden zum Beispiel 22% Kohlefaser-verstärkter Kunststoff (Polyacrylnitril), Polyphenylensulfid, aromatische Polyamide, Kunstharz-Klebefolien auf der Basis von Epoxiden und auch thermoplastische Kunststoffe verbaut.
Da wir wissen, dass Kunststoffe wichtige Werksstoffe sind, werden wir auch in der Zukunft diese Alleskönner benötigen. Der Rohstoff der Polymere ist in vielen Fällen Erdöl und Erdgas. Diese fossilen Brennstoffe werden nicht nur immer begehrter, sondern sie sind mit für den Treibhauseffekt verantwortlich.
Man kann fossile Rohstoffe sparen, indem man nach Alternativen sucht. Zum Beispiel werden schon erwähntes PLA oder auch PCL oder PHB immer häufiger eingesetzt.
Autor: D.K.
Quelle: Wöhrle,D.: Wichtige Werkstoffe unserer Zeit - Kunststoffe, Chem. Unserer Zeit, 2019, 53, 50–64.
DOI:10.1002/ciuz.20180