Elastomere: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 7. November 2018, 20:41 Uhr

Kunststoffe

Allgemein

Ein Kunststoff ist ein organischer Festkörper, welcher künstlich aus einzelnen kleinen Teilen, hergestellt wurde. Kunststoffe bestehen aus sehr großen Molekülen, welche auch Makromolekül oder Polymer genannt werden, diese werden wiederum aus Monomeren gebildet.

Bei Kunststoffen unterscheidet man zwischen drei verschiedenen Gruppen. Einmal die Gruppe der Thermoplaste, die der Duroplaste und die der Elastomere.

Elastomere

Ein Elastomer, auch Elastoplast genannt, ist ein sehr elastischer Kunststoff. Solche Elastoplasten lassen sich zum Beispiel in Schwämmen, Gummibändern oder Autoreifen finden. Ablaufende Reaktionen können hierbei Polyadditionen, Polymerisationen und Polykondensationen sein.

Eigenschaften

Ein Elastomer hat verschiedene typische Eigenschaften. Durch Druck und Zug ist dieser verformbar, kehrt jedoch wieder in seine Ausgangsform zurück.

Mit zunehmender Temperatur steigt auch die Elastizität. Ein Elastomer kann sich also in 3 verschiedenen Zuständen befinden.

1. Hartelastischer Zustand

Dieser Zustand tritt ein, wenn die Temperatur sehr niedrig ist und unterhalb des Glaspunktes liegt. Dann ist das Elastomer sehr spröde und glasartig.

2. Thermoelastischer Zustand

Bei Raumtemperatur befindet sich das Elastomer im thermoelastisch Zustand und ist hier gummiartig.

3. Thermische Zersetzung

Bei sehr hohen Temperaturen (ab ca 300°C) zersetzen sich Elastomere und werden zerstört.

Ein Elastomer lässt sich nicht schmelzen. Des Weiteren lässt es sich auch nicht durch ein Lösemittel auflösen, was an deren Struktur liegt, da sich aufgrund der weitmaschigen, zweidimensionalen Verknüpfung der Monomere, sich der Sauerstoff nicht auflösen kann, da alles miteinander vernetzt ist. Das Elastomer kann jedoch quellen, denn bestimmte Lösemittel lagern sich zwischen den Molekülketten ab.

Struktur

Mit Hilfe der Struktur lassen sich einige Eigenschaften eines Elastomers erklären.

Aufgrund der weitmaschigen Verknüpfung ist zwischen den Vernetzungen relativ viel Platz, deshalb „verknäulen“ sich die Ketten.

Elastomer im energetisch günstigsten Zustand

Durch Zug kann diese Verknäulung lang gezogen werden, da die Verknäulung jedoch der energetisch günstigste Zustand ist, da ein Elastomer keine Energie bei der Verformung speichert, verformen sich die Elastomere wieder zurück.

Elastomer unter Zug.

PUR

PUR ist die Abkürzung für Polyurethane (Kunststoffe), welche durch Polyaddition hergestellt werden und eine charakteristische Urethangruppe enthalten.

Polyurethane könne mit unterschiedlichen Merkmalen auftreten, zum einen hart und spröde aber auch weich und elastisch. Diese Merkmale hängen von dem verwendeten Isocyanat (R-N=C=O) und Polyol ab. Vor allem wird hierbei bei der Kettenlänge und der Anzahl der Abzweigungen des Polyols variiert.

Beispiel: ein höherer Schmelzpunkt bedeutet einen festeren Stoff.

Polyurethane werden in aufgeschäumter Form (Schaumgummi) verwendet, welche man durch Hinzugeben von Wasser erzäugt, da bei dieser Reaktion CO2 freigesetzt wird. Hierbei kann durch Menge des Wassers die Dichte des Schaumes variiert werden.

Anwendungsbeispiele: Matratzen, Schuhsohlen, Dichtungen, Schläuche, Fußböden, Lacke, Klebstoffe, Dichtstoffe, Skier, Autositze, Laufbahnen in Stadien