Kunststoffe

Die Verpackungsindustrie zählt zu den Hauptabnehmern von Kunststoffen. Ein großer Teil der Polyethylene wird in Rollen als Klarsichtverpackungsfolie verkauft. Andere Kunststoffe, die für Verpackungen verwendet werden, sind: Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC) und Polyvinylidenchlorid (PVDC). Polyvinylidenchlorid wird vor allem verwendet, weil es sehr dicht ist und daher verhindert, dass Sauerstoff oder andere Gase in die Packung eindringen oder aus ihr entweichen. Eine ähnlich wirksame Sperre, aber gegen Wasserdampf, ist Polypropylen, das auch für Haushaltswaren und als Faser für Teppichböden und Seile verwendet wird.

Die Baubranche ist ein weiterer Hauptabnehmer von Kunststoffen. Neben den oben erwähnten Verpackungen werden Polyethylene und PVC für Leitungen verwendet. PVC wird auch als Baustoff eingesetzt. Viele Kunststoffe finden als Isolierungen von Kabeln und Drähten Verwendung. Polystyrolschaum dient als Isoliermaterial für Wände und Dächer. Auch Türen und Fensterrahmen, Verschalungen und andere Baumaterialien werden aus Kunststoffen hergestellt.

Viele andere Branchen, insbesondere die Fahrzeugbauindustrie, benötigen ebenfalls Kunststoffe. Widerstandsfähige technische Kunststoffe findet man in Fahrzeugbauteilen wie Einlasskrümmern, Benzinleitungen, Auspufftöpfen, Benzinpumpen und elektronischen Geräten. Kunststoffe werden auch für Innenverkleidungen, Sitze und Verzierungen verwendet. Auch Teile der Fahrzeugkarosserie werden aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt. Aus Kunststoff werden u. a. auch die Gehäuse von Büromaschinen, elektronischen Geräten, Kleingeräten und Werkzeugen gefertigt.

Ein relativ junger Forschungszweig ist der Bereich der leitfähigen Kunststoffe oder Polymere. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um polymere Materialien (z. B. Polythiophene), die elektrischen Strom zu leiten vermögen. Erste Anwendungsmöglichkeiten für leitfähige Kunststoffe findet man beispielsweise im Bereich Antikorrosionsbeschichtungen, Leuchtdioden, Photodetektoren. Denkbar wäre auch die Herstellung von Flachbildschirmen mit Hilfe von leitfähigen Polymeren. Anfang 1998 wurde erstmals ein monochromer Prototyp eines Miniatur-Bildschirmes auf Polymerbasis (englisch: Light Emitting Polymer; abgekürzt LEP) der Öffentlichkeit vorgestellt. Die Lichtabstrahlung der langkettigen Polymermoleküle beruht auf Lumineszenz.

Die Herstellung des ersten Polythiophens mit supraleitenden Eigenschaften gelang einem Forscherteam der Bell Laboratories im Frühjahr 2001. Das organische Polymer Poly-3-hexylthiophen wird bei Temperaturen unterhalb von 2,35 Kelvin (unter -270 °C) supraleitend.

Da Kunststoffe relativ reaktionsträge sind, stellen die Endprodukte normalerweise keine Gesundheitsrisiken für den Hersteller oder den Benutzer dar. Einige der für die Herstellung von Kunststoffen verwendeten Monomere sind jedoch krebserregend.

Die meisten synthetischen Kunststoffe sind biologisch nicht abbaubar. Im Unterschied zu Holz, Papier und Naturfasern verrotten sie nicht im Lauf der Zeit. In jüngerer Zeit sind auch abbaubare Kunststoffe entwickelt worden, die aber normalerweise auf Mülldeponien nicht verrotten. Somit stellt die Entsorgung von Kunststoffen ein Umweltproblem dar. Eine andere Form der Abfallbeseitigung, die Abfallverbrennung, produziert bei der Entsorgung von Kunststoffabfällen u. a. giftige Schwermetallverbindungen. Aus chlorhaltigen Kunststoffen können bei der Verbrennung vor allem bei Temperaturen um 300 °C Dioxine entstehen. Deshalb müssen diese Abfälle in speziellen Verbrennungsanlagen verbrannt werden – Dioxine zerfallen bei höheren Temperaturen.

Recycling ist eine Problemlösung, an der zur Zeit besonders intensiv gearbeitet wird. Das gilt z. B. für Produkte wie Flaschen aus Polyethenterephlalat, die für kohlensäurehaltige Getränke verwendet werden. Bei diesen Flaschen ist das Recycling technisch schon gut gelöst. Ein gezieltes Recycling ist allerdings nur mit Hilfe der sicheren Identifikation des Kunststoffes möglich. In den überwiegenden Fällen ist Sortenreinheit Grundvoraussetzung. Handelt es sich um Gemische aus wenigen Kunststoffsorten so könnte eine kürzlich entwickelte Methode eine Recyclingmöglichkeit eröffnen. Dieses technisch noch nicht ausgereifte Verfahren läuft im Kern in drei Hauptstufen ab: 1. Auflösung des Gemisches in einem geeigneten Lösungsmittel, 2. Säulenchromatographierung der Lösung in getrennte Fraktionen, 3. Aufarbeitung der aufgefangenen Fraktionen. Nach Expertenmeinung ist dieses Verfahren allerdings nur für einfache Kunststoffgemische anwendbar. Herkömmliche Mischungen, die eine größere Zahl von Kunststoffabfallsorten enthalten, sind auch für die Zukunft als problematisch einzustufen.