Kunststoffe

2.3

Die Nachkriegszeit

Die wissenschaftlichen und technologischen Impulse der Kriegsjahre wirkten in den Nachkriegsjahren fort. Fortschritte wurden vor allem bei technischen Kunststoffen wie Polycarbonaten, Acetaten und Polyamiden erzielt. Andere Kunststoffe wurden als Ersatz für Metalle entwickelt sowie für Schutzhelme, für Hochtemperaturanlagen und für Produkte, die z. B. säure- und laugenbeständig sind. 1953 erfand der deutsche Chemiker Karl Ziegler das Polyethylen (Polyethen, PE) und 1954 der italienische Chemiker Giulio Natta das Polypropylen (PP), zwei der heute wichtigsten Kunststoffe. 1963 teilten sich Ziegler und Natta für ihre Arbeiten den Nobelpreis für Chemie.

3

Kunststoffsorten

Kunststoffe lassen sich beispielsweise nach ihrer Polymerstruktur (linear, verzweigt, vernetzt), nach ihrer Herkunft (abgewandelte Naturstoffe oder synthetische Kunststoffe), nach ihrer Anwendung (Thermoplast, Duroplast) oder nach ihren chemischen Eigenschaften einteilen.

3.1

Polymerisation

Die beiden grundlegenden Polymerisationsverfahren für die Herstellung von Kunststoffen sind Kondensations- und Additionsreaktionen. Die bei der Kondensation entstehenden Polymerketten haben unterschiedliche Längen, bei Additionsreaktionen hingegen besitzten sie eine bestimmte Länge. Außerdem entstehen bei den Kondensationsreaktionen als Nebenprodukte Wasser, Alkohole und Halogenwasserstoffe, während bei Additionsreaktionen keine niedermolekularen Verbindungen abgespalten werden. Typische Kondensationspolymere sind beispielsweise Polyamide, Polycarbonate, Aminoplaste und Phenoplaste. Additionspolymere sind u. a. Polyurethane aus Diolen und Diisocyanaten. Die mittleren Molekulargewichte von Additionspolymeren sind im Allgemeinen um ein Vielfaches größer als die von Kondensationspolymeren.

3.2

Verarbeitbarkeit

Die Verarbeitbarkeit eines Kunststoffes hängt davon ab, ob dieser beispielsweise thermoplastisch oder duroplastisch ist. Thermoplaste werden durch Erhitzung weich und sind schmelzbar – beim Abkühlen werden sie wieder hart. Duroplastische Kunststoffe dagegen sind ausgehärtet, schmelzen nicht und erweichen bei Erhitzung nur sehr geringfügig.

3.3

Chemische Eigenschaften

Die chemischen Eigenschaften eines Kunststoffes sind durch das Monomer (die sich wiederholende Einheit) bestimmt, aus dem die Polymerkette entstand. Die Monomere sind die Ausgangssubstanzen der Kunststoffverbindungen. So entstehen z. B. Polyolefine aus Olefinen als monomere Einheiten. Dies sind offene Kettenkohlenwasserstoffe mit mindestens einer Doppelbindung. Polyethylen ist ein Polyolefin; seine monomere Einheit ist Ethylen.