Kunststoffe: Eigenschaften, Herstellung und Klassifizierung

Kunststoff

Der Begriff Plastik gilt im Allgemeinen für Stoffe mit verschiedenen Strukturen, die keinen festen Kochpunkt haben, sondern über einen Temperaturbereich Elastizität und Flexibilität aufweisen, was die Formgebung und Anpassung an verschiedene Formen und Anwendungen ermöglicht. Im engeren Sinne bezeichnet man damit jedoch bestimmte Arten von synthetischen Materialien, die durch Polymerisation oder künstliche Vermehrung von Kohlenstoffatomen in langen Molekülketten aus Erdöl und anderen organischen Naturstoffen gewonnen werden.

Das Wort Plastik war ursprünglich ein Adjektiv, das Mobilität und die leichte Formbarkeit beschrieb, was die heutige Bedeutung der Plastizität erklärt.

Plastische Alltagsgegenstände

Eigenschaften und Merkmale

Plastiktüten.

Kunststoff-Flasche.

Kunststoffe sind synthetische Chemikalien, sogenannte Polymere, deren Hauptbestandteil Kohlenstoff ist und die durch Hitze oder Druck geformt werden können. Diese Polymere sind große Gruppen von Monomeren, die durch einen chemischen Prozess namens Polymerisation verbunden sind. Kunststoffe bieten eine einzigartige Kombination von Eigenschaften, die mit anderen Materialien nicht erreicht werden können: Farbe, geringes Gewicht, angenehme Haptik und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und biologischen Abbau.

Tatsächlich bezieht sich Plastik auf einen Zustand des Materials, nicht auf das Material selbst: Die synthetischen Polymere, die gemeinhin als Kunststoffe bezeichnet werden, erreichen den plastischen Zustand, wenn das Material zähflüssig oder flüssig ist und keinen mechanischen Widerstand bietet. Dieser Zustand wird erreicht, wenn das Material, in der Regel durch Erhitzen, in einen massiven Kunststoff überführt wird. Dies ist ideal für verschiedene Produktionsprozesse, da das Material in verschiedene Formen gebracht werden kann. Das Wort Plastik bezieht sich also auf die Fähigkeit synthetischer Materialien, in einen formbaren Zustand überzugehen, aber nicht alle Kunststoffe gehören zu der Gruppe von Materialien, die mit dem Wort gemeint sind.

Die Eigenschaften und Merkmale der meisten Kunststoffe (obwohl nicht immer in speziellen Fällen erfüllt) sind:

• Leicht zu bearbeiten und zu formen
• Niedrige Herstellungskosten
• Geringe Dichte
• In der Regel wasserdicht
• Gute elektrische Isolatoren
• Akzeptable Schalldämmung
• Gute Isolation, aber die meisten halten sehr hohen Temperaturen nicht stand
• Beständig gegen Korrosion und viele Chemikalien
• Einige sind nicht biologisch abbaubar oder schwer zu recyceln und beim Verbrennen sehr umweltschädlich

Produktionsprozess

Der erste Schritt der Kunststoffproduktion ist die Herstellung von Polymeren in der chemischen Industrie. Heute ist auch die Rückgewinnung von Post-Consumer-Kunststoff unerlässlich. In der Kunststoffverarbeitung wird das Harz direkt in Form von Granulat oder Pulver verwendet. Häufig werden verschiedene Formgebungsverfahren (Spritzguss, Pressen, Rotationsformen, Blasformen usw.) oder die Extrusion von Profilen oder Drähten eingesetzt. Ein großer Teil der Kunststoffverarbeitungsmaschinen sind Extruder.

Klassifizierung von Kunststoffen

Nach dem Basismonomer

Diese Klassifizierung bezieht sich auf den Ursprung der Monomere, aus denen die Polymere bestehen.

• Natürlich: Dies sind Polymere, deren Monomere aus natürlichen Produkten mit bestimmten Eigenschaften gewonnen werden, z. B. Cellulose, Kasein und Gummi. Aus diesen Beispielen werden weitere Kunststoffe abgeleitet:
  • Cellulose-Derivate: Zelluloid, Zellophan und Cellon
  • Gummi-Produkte: Gummi und Ebonit
• Synthetisch: Dies sind Produkte, die von Menschen hergestellt werden, hauptsächlich aus Erdöl, wie z. B. Polyethylen-Beutel