Experimente:
Versuch: Brennverhalten von Kunststoffen
Versuch: Kunststoffe in der Kerzenflamme
Versuch: Kunststoffbecher und heißes Wasser

Melaminharz ist das Polykondensat aus Melamin und Formaldehyd; daher stammt auch die Abkürzung MF.

Bild 1: Typische Gegenstände aus Melaminharz
(Foto: Blume)

Aus Melaminharzen fertigt man u. a. hitzebeständige Zahnputzbecher sowie Bauteile für elektrische Anlagen. Beim starken Erhitzen oder dem Versuch, ihn anzuzünden, erkennt man diesen Kunststoff sofort: Er riecht dann fischig und manchmal sogar (wie manche ahnungslose Leute meinen) nach „Marzipan“, also nach Blausäure.
Außerdem brennt er nicht, sondern schmilzt ein wenig und kokelt vor sich hin.

Bild 2: Angeschmorte Steckdose aus Melaminharz
(Foto: Blume)

Bei größeren Bränden kann es allerdings zur Freisetzung von Blausäuregas (HCN) kommen. Aus diesem Grunde ist der Rauch bei Bränden viel gefährlicher als das Feuer.

Wie entsteht dieser Duroplast?
Es handelt sich letztlich um das Produkt einer Polykondensation. Zunächst erfolgt jedoch eine Addition von Formaldehyd an die Stickstoffbase. Dies ist eine typische Aldehydreaktion.

Es entstehen Hydroxymethyl-Derivate des Melamins. Diese können in einem nächsten Schritt untereinander reagieren (siehe unten). Dabei wird je Bindung ein Molekül Wasser abgespalten. An die anfängliche Addition schließt somit eine Kondensation an.

Insgesamt können auf diese Weise sechs Formaldehydmoleküle addiert werden. Damit ist Melamin eine „Weiche“ für sechs molekulare Verzweigungen in alle Raumrichtungen. Daher kommen die ausgeprägten duroplastischen Eigenschaften von Melaminharz, zum Beispiel seine Nichtschmelzbarkeit.

Ein Blick in die Feinmechanismen der Polykondensationsreaktion
Je nach Temperaturbedingungen verläuft die Aushärtung unterschiedlich.

Einmal kann sich aus zwei Hydroxylmethyl-melamin-Molekülen eine Etherbrücke bilden.

Wird die Temperatur deutlich höher gewählt, so reagiert das Hydroxylmethyl-melamin mit einem Melaminmolekül, das eine freie Aminogruppe trägt. Hierbei entsteht eine Methylenbrücke.

Diese Reaktionen laufen natürlich unter Beteiligung aller Moleküle und aller Bindungspunkte ab, so dass letztlich ein komplexes, dreidimensional vernetztes Polykondensat entsteht, also ein Harz.

Warum Spanplattenbeschichtungen manchmal stechend riechen
Jeder kennt den typischen Geruch von billigen, aus mit Kunststoffen beschichteten Spanplatten hergestellten Möbel: Sie können stechend nach Formaldehyd riechen. Das lässt sich manchmal sogar mit einem Papier, das man mit Schiffschem Reagenz tränkt und in den belasteten Schrank legt, nachweisen.

Ursache für die Emission kann einmal sein, dass der Leim, mit dem die Pressspanplatten hergestellt wurden, Formaldehyd enthält.

Wahrscheinlicher ist aber, dass sich die Melamin-Etherbindung (Reaktion 2) zersetzt. Denn der Ether ist instabil; er setzt nicht nur bei Erwärmung, sondern auch im Laufe der Zeit Formaldehyd frei, wobei sich die letztlich stabilere Methylenbrücke bildet:

Über Spanplattenbeschichtungen wie Resopal® berichten wir hier.

Melamin in Babynahrung?
In letzter Zeit gibt es Berichte vor allem aus China, dass man in Babynahrung Melamin entdeckt hat. Die Babys, die davon trinken, erkranken schwer. Was ist der Grund?

Darüber berichten wir hier.

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