Kunststoff-Basisinfos

Was weisst Du über Plastik?

Was sind Kunststoffe?

Als Kunststoff (ugs. Plastik oder Plaste) bezeichnet man einen Festkörper, dessen Grundbestandteile aus Erdöl oder Erdgas synthetisch erzeugte, meist langkettige Makromoleküle (Polymere) mit organischen (kohlenstoffhaltigen) Gruppen sind.
Quelle: https://www.chemie.de/lexikon/Kunststoff.html

Herstellung

Kunststoffe werden grundsätzlich durch 3 verschiedene chemische Reaktionen erzeugt: durch Polymerisation, Polykondensation und Polyaddition aus sogenannten Monomeren (kleinen «Bausteinen»). Entsprechend wird das Produkt im Fachjargon entweder als Polymerisat, als Polykondensat oder als Polyaddukt bezeichnet.
(Quelle: Wikipedia)

Einteilung nach Teilchengrösse

Makroplastik nennt man Teilchen/Objekte, deren Durchmesser 5mm oder grösser sind.

Mikroplastik nennt man Teichen, deren Durchmesser unter 5mm liegen.

Man kann unterscheiden zwischen primären Mikroplastikpartikeln, welche zu Gebrauchszwecken (z. B. für Kosmetika, Zahnpasta oder Babywindeln) eigens produziert werden und sekundären Mikroplastikpartikeln, welche durch Abrieb (z.B. von Autopneus) oder den langsamen Zerfall von Kunststoffprodukten (Plastikmüll) entstehen.

Nanoplastik, auch Nanokunststoffe genannt, ist die Bezeichnung für eine weltweit anzutreffende, anthropogene Umweltverschmutzung von winzigen Kunststoffpartikeln, die mit einer Größe von 1 bis zu 1000 Nanometer noch kleiner sind als Mikroplastik.
Weitere Beschreibung unter https://de.wikipedia.org/wiki/Mikroplastik

Mikroplastikkügelchen in einer Zahnpasta (primäres Mikroplastik)

Einteilung nach mechanisch-thermischem Verhalten

Thermoplaste

Thermoplaste sind Kunststoffe, die aus langen linearen, unvernetzten Molekülen bestehen, oft mit einer teilkristallinen Struktur (rot dargestellt). Durch Energiezufuhr werden diese Materialien beliebig oft weich und formbar (plastisch) und schmelzen schließlich. Beim Abkühlen werden sie in die gewünschte Form gebracht. Danach behalten sie ihre Form bei. Dieser Prozess ist reversibel (umkehrbar).

Die meisten der heute verwendeten Kunststoffe fallen unter diese Gruppe (Polyethylen niedriger Dichte [LDPE], Polyethylen hoher Dichte [HDPE], Polypropylen [PP], Polystyrol [PS], Polyester [z.B. PET], Polyvinylchlorid [PVC]) und andere. Für einfache Konsumwaren, Verpackungen etc. werden sie ebenso häufig eingesetzt wie für technische Teile in der Automobil- und Elektroindustrie oder in der Bauindustrie, insbesondere für Dachbahnen, Fensterprofile und Rohre.

Quelle Text und Bilder: https://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff
Schaue dazu z.B. folgenden Kurzfilm: https://www.youtube.com/watch?v=Il6hPdAkdfA

Elastomere

Elastomere bestehen aus weitmaschig vernetzten Polymeren. Die Weitmaschigkeit erlaubt, dass sie durch Druck oder Dehnung ihre Form kurzzeitig verändern können. Sie sind elastisch, d.h. nach Beendigung von Druck oder Dehnung nimmt das Elastomer schnell wieder seine ursprüngliche Form an. Die Elastomere werden beim Erwärmen nicht weich und sind in den meisten Lösemitteln nicht löslich.
Zu den Elastomeren gehören alle Arten von vernetztem Kautschuk. Die Vernetzung erfolgt beispielsweise durch Vulkanisation mit Schwefel, mittels Peroxiden, Metalloxiden oder Bestrahlung. Elastomere werden zu 60 % für Reifen verwendet. Der Rest verteilt sich auf sonstige Gummiartikel, zum Beispiel Chemikalienhandschuhe und Hygieneartikel. Konkrete Beispiele sind Naturkautschuk (NR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM).

Quelle Text und Bilder: https://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff
Schaue dazu z.B. folgenden Kurzfilm: https://www.youtube.com/watch?v=YtdPaDlGrK0

Elastomere

Elastomere bestehen aus weitmaschig vernetzten Polymeren. Die Weitmaschigkeit erlaubt, dass sie durch Druck oder Dehnung ihre Form kurzzeitig verändern können. Sie sind elastisch, d.h. nach Beendigung von Druck oder Dehnung nimmt das Elastomer schnell wieder seine ursprüngliche Form an. Die Elastomere werden beim Erwärmen nicht weich und sind in den meisten Lösemitteln nicht löslich.
Zu den Elastomeren gehören alle Arten von vernetztem Kautschuk. Die Vernetzung erfolgt beispielsweise durch Vulkanisation mit Schwefel, mittels Peroxiden, Metalloxiden oder Bestrahlung. Elastomere werden zu 60 % für Reifen verwendet. Der Rest verteilt sich auf sonstige Gummiartikel, zum Beispiel Chemikalienhandschuhe und Hygieneartikel. Konkrete Beispiele sind Naturkautschuk (NR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR) und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM).

Quelle Text und Bilder: https://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff
Schaue dazu z.B. folgenden Kurzfilm: https://www.youtube.com/watch?v=YtdPaDlGrK0

Bakelit-Radio 

Duroplaste

Duroplaste bestehen aus engmaschig vernetzten Polymeren, die aus einem Härtungsprozess hervorgehen. Eine Erwärmung von Duroplasten führt nicht zu einer plastischen Verformbarkeit, sondern lediglich zu deren Zersetzung. Ausgehärtete Duroplaste sind meist hart und spröde, auch durch Erwärmen nicht verformbar und im weitergehenden Fertigungsprozess nur noch mechanisch bearbeitbar.
Wegen ihrer mechanischen und chemischen Beständigkeit auch bei erhöhten Temperaturen werden sie häufig für Elektroinstallationen verwendet. Der verbreitetste und älteste Kunststofftyp dieser Klasse sind die Phenoplaste (das erste Produkt dieser Art hiess Bakelit). In diese Gruppe fallen auch Polyesterharze, Polyurethanharze [PUR] für Lacke und Oberflächenbeschichtungen und praktisch alle Kunstharze wie beispielsweise Epoxidharze [EP].

Quelle Text und Bilder: https://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff
Schaue dazu z.B. folgenden Kurzfilm: https://www.youtube.com/watch?v=_Q0KDYHMxCU

Im Haushalt gebräuchliche Kunststoffe 

(Standard-Kürzel in Klammern)

  • Polyamid, z.B. Nylon (PA): z.B. für Textilfasern, Seile, Angelschnur, Borsten für Zahnbürsten
  • Low Density Polyethylen (LDPE): z.B. für Plastiktüten, Frischhaltefolien, Abfallsäcke
  • Polyethylenterephthalat (PET): z.B. für Getränkeflaschen, Textilfasern
  • Polyester (PC u.a.): z.B. für CDs, Campinggeschirr, Schutzhelme, Koffer
  • Polypropylen (PP): z.B. für Lebensmittelverpackungen, Hygieneprodukte, Kindersitze
  • Polystyrol (PS): z.B. für Joghurt-Becher, Styropor als Polster- und Dämmmaterial
  • Polyurethane (PU od. PUR): z.B. als Schaumstoffe, Lacke, Beschichtungen
  • Polyvinylchlorid (PVC): z.B. für Folien, Gummistiefel, Fensterrahmen, Elektrokabel

Biokunststoff oder Bioplastik 

(englisch bioplastics)

Biokunststoff ist die Bezeichnung für

  1. einen Kunststoff, der auf der Basis nachwachsender (meist pflanzlicher) Rohstoffe erzeugt wird (biobasiert)
    (Beispiele: aus Cellulose hergestelltes Cellophan).

    oder
  2. einen Kunststoff, der biologisch durch Mikroorganismen wie Pilze oder Bakterien, zersetzt werden kann (biologisch abbaubar). Ein solcher Kunststoff ist aber nicht zwangsläufig aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt.

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Biokunststoff

Viele biobasierte Kunststoffe, z.B. solche auf Basis Zuckerrohr, Kartoffeln oder Mais (vorwiegen mit konventioneller Landwirtschaft) hergestellte, konkurrenzieren aber die Lebensmittelproduktion.

Weitere Infos: Artikel auf bund.net

Verbundmaterialien

Verbundstoffe bestehen aus 2 oder mehreren verschieden, fest verbundenen Materialien. Sie sind in der Regel schlecht oder nicht sinnvoll recyclebar.
Beispiele:

  • Karton mit PE und Alu-Sperrschicht (z.B. für Milchpackungen)
  • Mit Aluminium beschichtete PE-Beutel (z.B. für Kaffee)
  • PE-Laminat-Tuben mit EVOH (Ethyl-Vinylalkohol-Copolymer) Sperrschicht

Aditive (Zusatzstoffe) in Kunststoffen

Je nach Zweck werden zur Modifikation der Eigenschaften den Kunststoffen folgende Additive beigemischt:

  • Weichmacher (z.B. sog. Phthalate), zur Verringerung der Sprödigkeit (v.a. in PVC)
  • Stabilisatoren (Antioxidantien, Lichtschutzfilter),
  • Wärmestabilisatoren (Organische Barium-, Zink-, Zinn- und Cadmiumverbindungen und anorganische Bleisalze)
  • Flammschutzmittel
  • Farbstoffe
  • Stoffe zur Verstärkung von mechanischen Eigenschaften (Beispiele sind Glasfasern, Kohlenstofffasern, Flachs und Jute)

Viele Aditive diffundieren mit der Zeit aus den Kunststoffen. Stoffe wie gewisse Phthalate oder Bleisalze sind für die Umwelt und den Menschen hoch problematisch.

Quelle : https://de.wikipedia.org/wiki/Kunststoff#Additive

 

Eine Übersichts-Liste der wichtigsten Kunststoff-Typen mit Handelsnamen, den gebräuchlichen Kürzeln, Eigenschaften und Verwendungen findest Du auf: https://www.chemie.de/lexikon/Liste_der_Kunststoffe.html

Plastikfasten