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.

Abb. 2: Struktur der Makromoleküle verschiedener Kunststoffsorten
(Quelle [13])

In der folgenden Tabelle sind einige Thermoplasten, Duroplasten und Elastomere und ihre Verwendung zusammengestellt:

Literatur