Werkstoffkunde Basics: Kunststoffe, Polymere und Recycling

1. Grundlagen der Kunststoffe: Monomere und Polymere

Kunststoffe werden durch die Verbindung von Molekülen mit geringem Molekulargewicht, den sogenannten Monomeren, gebildet. Durch den Zusammenschluss dieser Monomere entstehen Polymere (Makromoleküle).

2. Was ist Polymerisation?

Die Polymerisation ist eine chemische Reaktion, bei der Monomere zu langen Ketten oder großen elementaren Molekülen, den sogenannten Polymeren (Makromolekülen), verbunden werden.

3. Arten von Kunststoffen

Künstliche vs. Synthetische Kunststoffe

Der Unterschied liegt in der Herkunft:

• Künstliche Kunststoffe: Werden durch die Umwandlung von Naturstoffen (z. B. Zellulose) hergestellt.
• Synthetische Kunststoffe: Werden vollständig künstlich aus Rohstoffen wie Öl, Gas oder Kohle erzeugt.

4. Thermoplaste und Duroplaste: Der Unterschied

Der Hauptunterschied liegt im Verhalten bei Erwärmung:

• Thermoplaste: Können bei einer bestimmten Temperatur beliebig oft erwärmt und neu geformt werden (reversibel).
• Duroplaste (Duromere): Können nur einmal erhitzt und geformt werden. Nach dem Aushärten sind sie hitzebeständig und können nicht mehr verformt werden (irreversibel).

5. Beispiele und Anwendungen von Thermoplasten und Duroplasten

Duroplaste (Thermostabile Kunststoffe):

• Beispiele: Phenol-Formaldehyd-Harze (PF), ungesättigte Polyesterharze (UP).
• Anwendungen: Elektrisches Zubehör, Gehäuse, hitzebeständige Teile.

Thermoplaste:

• Beispiele: Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen (PE).
• Anwendungen (allgemein): Rohre, Profile, Kabelisolierung, Dachbahnen, Pools, Wasserbehälter.

6. Techniken zur Kunststoffverarbeitung

Spritzguss (Injektion):

Die Kunststoffmasse wird durch einen Kolben oder eine Schnecke in eine Form geschoben und unter Druck eingespritzt, wo sie aushärtet und ihre endgültige Gestalt annimmt.

Blasformen (Blowing):

Die Kunststoffmasse wird in einem Hohlzylinder (Vorformling) platziert. Anschließend wird Druckluft eingeblasen, wodurch das Material expandiert und sich an die Innenwände der Form anpasst.

7. Verbindungstechniken für Kunststoffe

Drei gängige Methoden zur Verbindung von Kunststoffteilen sind:

1. Bohren/Verschrauben: Mechanische Verbindung.
2. Kunststoffgelenke: Formschlüssige Verbindungen.
3. Kleben (Adhäsion): Chemische Verbindung mittels Klebstoff.

8. Abfallwirtschaft und Recycling

Was sind RSU (Residuos Sólidos Urbanos)?

RSU steht für Residuos Sólidos Urbanos (Feste Siedlungsabfälle) und bezeichnet den festen Abfall, der in städtischen Gebieten anfällt (Hausmüll).

9. Nutzung und Farbcodierung von Recyclingbehältern

Die verschiedenen Farben der Sammelbehälter dienen der Trennung von Wertstoffen:

• Blau: Papier und Karton
• Grün: Glas
• Gelb: Kunststoffverpackungen und Metall
• Grau/Schwarz: Restmüll und Schutt

10. Bindemittel und Konglomerate in der Bautechnik

Bindemittel:

Materialien, die nach dem Vermischen mit Wasser die Fähigkeit besitzen, auszuhärten und andere Stoffe zu verbinden. Beispiel: Zement oder Gips.

Konglomerate:

Ein Körper, der sich aus verschiedenen Elementen zusammensetzt, die durch ein Bindemittel zusammengehalten werden (z. B. Beton, der aus Zement, Sand und Kies besteht).

11. Beispiele für Keramische Werkstoffe

• Fliesen
• Feinsteinzeug
• Feuerfeste Materialien (z. B. Schamotte)

12. Drei grundlegende Bauwerkzeuge und ihre Verwendung

• Schaufel: Wird verwendet, um zu graben, zu bewegen oder loses Material aufzuladen.
• Spitzhacke: Wird verwendet, um harte Böden aufzubrechen oder Steinmaterialien zu lösen.
• Meißel: Wird verwendet, um Material zu spalten, zu hacken oder zu bearbeiten (z. B. Stein oder Beton).