Versuch: Unterscheiden von Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren
Schülerversuch; 10 min.
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
Geräte
Metallplatte, Dreifuß, Bunsenbrenner.
Chemikalien
Thermoplaste-Proben, Duroplaste-Proben, Elastomer-Proben (Tabelle s. u.).
Durchführung
Auf einer Metallplatte, die auf einem Dreifuß
liegt, werden unterschiedliche Kunststoffproben gelegt.
Anschließend wird die Metallplatte von unten mit einem
Bunsenbrenner leicht erhitzt und die Kunststoffproben beobachtet. Der
Versuch sollte im Abzug durchgeführt werden, da zum Teil
ätzende und giftige Gase entstehen können.
Die Elastomer-Kunststoffe werden nicht erhitzt, aber durch
Zusammendrücken mit der Hand geprüft.
Beobachtung
Thermoplasten beginnen sich beim Erhitzen zu verformen,
während Duroplasten ihre Form behalten. Elastomere verändern
ihre Form, wenn Druck auf sie ausgeübt wird. Danach nehmen sie
wieder ihre ursprüngliche Form ein; sie sind elastisch (s. Abb. 1).
Auswertung
Kunststoffe bestehen aus Makromolekülen, die je nach Kunststoffsorte unterschiedlich
angeordnet sein können (vgl. Abb. 2).
Thermoplaste
In Thermoplasten liegen die Makromoleküle hauptsächlich
nebeneinander vor. Wird ein solcher Kunststoff erwärmt, können
die Moleküle aneinander entlanggleiten und der Gegenstand verformt
sich. Beim Abkühlen erhärtet der Kunststoff zu einer neuen Form.
Duroplaste
Die Duroplasten sind aus Makromolekülen aufgebaut, die
engmaschig miteinander vernetzt sind. Dabei entstehen zwischen den
Molekülen feste Bindungen, so dass die Moleküle beim
Erhitzen nicht aneinander vorbeigleiten können.
Elastomere
Die Makromoleküle der Elastomere bilden dichte "Knäule".
Beim Dehnen eines Gegenstandes aus Elastomeren werden die "Knäule"
auseinandergezogen. Läßt man den Gegenstand wieder los,
"verknäulen" sich die Moleküle erneut.
Quelle: [13]
In der folgenden Tabelle sind einige Thermoplasten, Duroplasten und Elastomere und ihre Verwendung zusammengestellt:
| Kunststoff | Verwendung | |
|---|---|---|
| Thermoplaste | PE Polyethen |
Plastikbeutel, Eimer, Frischhalte-Folie, Bierkästen, Schläuche, Flaschen von Reinigungsmitteln |
| PP Polypropen |
Einwegbecher, Joghurt-Becher, Batteriekästen, Schuhabsätze | |
| PS Polystyrol |
Einwegbecher, Joghurt-Becher, Kugelschreiber, Dia-Rahmen, Tonbandkasetten, Beschichtung von Blumendraht, Styropor ® | |
| PVC Polyvinylchlorid |
Fußbodenbeläge, Kabelummantelungen, Abflußrohre, Schallplatten, Duschvorhänge, Lüsterklemmen, Schläuche | |
| PA Polyamid |
Dübel, Angelschnur, Brillengestelle, Nylon, Perlon | |
| PMMA Polymethylmethacrylat |
Autorücklichter, Lineale, bruchfeste Verglasungen, Plexiglas | |
| Duroplaste | MF Melamin-Formaldehyd-Harz (Phenoplaste) |
Kochlöffel, Oberfläche von Küchenmöbeln, elektr. Isoliermaterial, Bakelit ® |
| UF Aminoplaste |
Steckdosen, elektr. Isoliermaterial, Eierbecher, Tabletts, Lichtschalter, Becher | |
| Elastomer | PUR Polyurethan |
Matratzen, Fugendichtung, Wärmedämmung, Schaumstoffe, Moltopren ® |
Literatur
R. Blume, Chemie für Gymnasien, Organische Chemie Themenheft 1, Cornelsen Verlag, Berlin 1994, 45.