30 Tage kostenlos testen:
Mehr Spaß am Lernen.

Überzeugen Sie sich von der Qualität unserer Inhalte.

Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere (Basiswissen) 07:15 min

Textversion des Videos

Transkript Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere (Basiswissen)

Hallo, liebe Freundinnen und Freunde der Chemie. Herzlich willkommen zu diesem Video für das 10. Schuljahr. Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere Der Film gehört zur Reihe "Kunststoffe". Als Vorkenntnisse benötigt ihr nur das grundlegende Wissen der Naturwissenschaften. Mein Ziel ist es, dass ihr nach dem Schauen dieses Videos, verschiedene Kunststoffe in Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere einordnen könnt. Den Film habe ich in fünf Abschnitte unterteilt: 1. Wo ist der Unterschied? 2. Thermoplaste 3. Duroplaste 4. Elastomere 5. Zusammenfassung Vielleicht hat ja der eine oder andere von euch schon einmal im Zusammenhang mit Kunststoffen die Begriffe Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere gehört. Was sind das für Kunststoffe und welche Eigenschaften haben sie? Wir wollen dieser Frage mit der Untersuchung von einigen Beispielen nachgehen. Von den vielen, uns umgebenden Kunststoffgegenständen habe ich einige euch bekannte ausgewählt. Die Backform, die Schüssel, die Sonnenbrille, das Spielzeugboot, den Messbecher, die Zitronenpresse und den Zahnputzbecher. Wodurch unterscheiden sich diese Kunststoffe voneinander? Nun, zum einen ist das diese Eigenschaft. Und bei dieser Eigenschaft handelt es sich um die Verformbarkeit. Und eine zweite Eigenschaft, genauso wichtig, ist diese. Ihr merkt es vielleicht an diesem Geräusch. Das heißt, von hier nach hier steigt die Härte der Kunststoffe an. Und das ist eine weitere Eigenschaft, die sehr wichtig ist für die Einschätzung von Kunststoffen. Und je nachdem, ob ein Polymer verformbar und weich ist oder wenig verformbar und hart, unterscheiden wir die Kunststoffe in Elastomere, Thermoplaste oder Duroplaste. Um etwas Ordnung in die drei Begriffe zu bringen, müssen wir nun umlegen. Elastomere, Thermoplaste und Duroplaste Die Härte dieser Kunststoffe steigt von links nach rechts an. Ihre Verformbarkeit fällt von links nach rechts. 2. Thermoplaste Die Thermoplaste hatte ich zwischen den Elastomeren und den Duroplasten angeordnet. Das bedeutet, dass sie von mittlerer Härte sind, bezogen auf die Eigenschaften der Kunststoffe. Die Verformbarkeit der Themoplaste ist gut. Was bedeutet das? Thermoplaste sind nach dem Erwärmen pressbar. Schauen wir uns einige wichtige Beispiele für Thermoplaste an: Dieses hübsche Röckchen wurde aus Polyamid gefertigt. Viele Brillengläser bestehen aus dem Kunststoff Plexiglas. Aus einem Polyester, abgekürzt PET, sind nicht nur Getränkeflaschen gefertigt, sondern auch ansehnliche Kleidungsstücke. Aus Polyvinylchlorid, abgekürzt PVC, werden auch heute noch viele Rohre hergestellt. Zelluloid ist ein historischer Thermoplast. Früher wurden viele Spielzeugpuppen daraus gefertigt. Und schließlich noch diese Tragetasche. Sie besteht aus dem Thermoplast Polyethylen. 3. Duroplaste Die Härte der Duroplaste, bezogen auf Kunststoffe, ist hoch. Duroplaste sind nicht verformbar. Nach dem Aushärten ist der Kunststoff nicht mehr pressbar, er wird nur zerstört. Den klassischen Duroplast Bakelit finden wir in diesem Pistolengriff. Die Anwendungsbreite der Epoxidharze ist groß. Sie reicht von elektrischen Isolationen über den Motorsport bis hin zu Segelflugzeugen und zur Raumfahrt. Und schließlich sind die Aminoplaste zu nennen. Sie haben unter anderem eine große Bedeutung bei der Herstellung von Haushaltsgeräten. Dieser Zahnputzbecher ist aus Melaminharz gefertigt. 4. Elastomere Die Härte der Elastomere ist gering, ihre Verformbarkeit hingegen sehr gut. Elastomere sind schon bei Raumtemperatur verformbar, man bezeichnet sie auch als Gummi oder Kautschuk. Eben darum, weil sie elastisch sind. Daher leitet sich auch der Begriff Elastomer ab. Dazu gehören alle Kunsstoffe, die so elastisch sind wie dieser hüpfende Ball. Zu den Elastomeren gehört Polyurethan. Abgekürzt wird der Kunststoff mit PUR. Fußbälle und Topfschwämme werden aus Polyurethan gefertigt. Ein wichtiges Elastomer ist auch Gummi, Kautschuk. Wir finden ihn in Dichtungen, in Gummibällen, in Gummibändern und auch diesen Quitschentchen. Und als letztes Silikon, auch Silikonkautschuk genannt. Diese extrem dünne Tastatur besteht aus Silikon, und das hier ist eine Silikonbackform. 5. Zusammenfassung Kehren wir nun zu den eingangs betrachteten Kunststoffgegenständen zurück. Wir haben gesagt, dass sie sich hinsichtlich ihrer Härte unterscheiden. Außerdem sind sie unterschiedlich verformbar. Man unterteilt Kunsstoffe in Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere. Versuchen wir einmal, jeweils einen typischen Vertreter zu finden: Die Schüssel ist offensichtlich ein Thermoplast, der Zahnputzbecher ein Duroplast und bei der Backform handelt es sich um ein Elastomer. DIe Härte ist beim Zahnputzbecher am größten und die Verformbarkeit bei der Backform. Das war's auch schon wieder für heute, ich wünsche euch alles Gute. Auf Wiedersehen.

3 Kommentare
  1. Ohne weiteres glaube ich nicht. Da ich nicht Experte auf diesem Gebiet bin, möchte ich mich dazu nicht äußern.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 6 Jahren
  2. Kann man an der Strukturformel erkennen, ob es sich um ein elastomer, thermoplast oder duroplast handelt? :)

    Von Stephanie♥, vor mehr als 6 Jahren
  3. Hallo

    Von Pollindominik, vor fast 7 Jahren

Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere (Basiswissen) Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere (Basiswissen) kannst du es wiederholen und üben.

  • Bestimme die jeweiligen Kunststofftypen der Gegenstände.

    Tipps

    Anhand der Verformbarkeit der Gegenstände kannst du eine Einordnung vornehmen.

    Auf Kunststoffflaschen findest du oft die Bezeichnung PET.

    Polyester sind Thermoplaste.

    Lösung

    Duroplaste weisen die größte Härte der drei Gruppen auf. Sie zeichnet ebenfalls aus, dass sie nach dem Aushärten nicht mehr verformbar sind. Beispiele aus ihrer Gruppe sind Zahnputzbecher (die aus Melaminharz bestehen), Segelflugzeuge und Motorräder (deren Bestandteile entsprechend widerstandsfähig sein müssen).

    Thermoplaste besitzen eine mittlere Härte und gute Verformbarkeit. Zu ihnen zählen einige Trinkflaschen. Sie bestehen oft aus Polyester. Die genaue Bezeichnung für PET lautet Polyethylenterephthalat. Eine weitere Anwendung findet sich in der Textilindustrie. Polyamid wird zur Herstellung von Röcken, Hosen und vielem mehr genutzt. Die Einkaufstaschen, die wir in Supermärkten kaufen können, bestehen aus Polyethylen.

    Elastomere weisen die geringste Härte auf und sind bei Raumtemperatur sehr gut verformbar. Bekannt ist hier Gummi, der sehr elastisch ist. Daraus resultieren die vielfältigen Anwendungsbereiche, wie Sport (Basketbälle), Labor (Schutzhandschuhe) oder Haushalt (Gummibänder).

  • Vergleiche die Härte und Verformbarkeit der Kunststofftypen.

    Tipps

    Je breiter der Pfeil an einer Stelle ist, desto ausgeprägter ist die betreffende Eigenschaft.

    Welche Eigenschaft ist bei den Duroplasten im Vergleich zu den anderen Kunststofftypen besonders stark ausgeprägt?

    Lösung

    Duroplaste, Thermoplaste und Elastomere unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Härte und Verformbarkeit. Erstere habe die größte Härte und die geringste Verformbarkeit. Diese Eigenschaften zeigen sich zum Beispiel bei einem Zahnputzbecher aus Melaminharz.

    Thermoplaste haben eine mittlere Härte und eine gute Verformbarkeit, d.h. sie lassen sich nach Erwärmen gut pressen.

    Elastomere weisen die geringste Härte und die größte Verformbarkeit auf. Der Vertreter Gummi hat aufgrund seiner guten Elastizität viele Anwendungsbereiche.

  • Erkenne die chemischen Verbindungen, aus denen die Gegenstände hergestellt wurden.

    Tipps

    Polyamid wird zu Nylon verarbeitet.

    Lösung

    Plexiglas findet man bei Brillen als Gläser wieder. Es ist leicht, gut zu bearbeiten, kratzunempfindlich und eignet sich somit sehr gut als Bestandteil.

    Melaminharze gehören zu den Aminoplasten und sind den Duroplasten zuzuordnen. Sie kommen oft bei der Herstellung von Haushaltsgeräten zur Anwendung und man findet sie z.B. in Zahnputzbechern.

    Aus Polyurethanen stellt man unter anderem Schaumstoffe her. Diese findet man in der Küche als Topfschwamm wieder. Puppen wurden früher oft aus Zelluloid hergestellt. Polyamide enthalten in der Hauptkette in regelmäßigen Abständen Amidbindungen. Sie sind wichtig für die Herstellung von T-Shirts und Röcken.

  • Beschreibe die Eigenschaften von PVC.

    Tipps

    PVC wird oft als Fußbodenbelag verwendet.

    Lösung

    PVC ist die gängige Abkürzung für Polyvinylchlorid. Das Polymer besteht ähnlich, wie Polyethylen, aus einer Kohlenstoffkette. Allerdings ist an jedem zweiten Kohlenstoffatom ein Chloratom substituiert. Da PVC zu den Thermoplasten gehört, hat es eine recht gute Festigkeit. Zusätzlich ist eine Verformbarkeit bei hohen Temperaturen möglich. PVC ist natürlich nicht elektrisch leitend. Wie alle Kunststoffe isoliert PVC und kann daher auch als Kabelisolation verwendet werden. Da PVC als Bodenbelag verwendet wird, darf es sich auch nicht in Wasser oder Alkohol auflösen. Das Polymer ist nicht polar und auch gegen Säuren und Basen beständig.

    Da PVC auch im Haus verwendet wird, darf es nicht giftig sein, da sonst eine Gefährdung der Bewohner von ihm ausgehen würde.

  • Erkenne die Kunststofftypen in dem Zimmer.

    Tipps

    Beachte die Verformbarkeit und Härte, die die Gegenstände für ihre Anwendungsbereiche mitbringen müssen.

    Wie auf Dali's „Beständigkeit der Erinnerung“ würde auch unsere Uhr zerfließen, wenn es heiß genug wird.

    Das Bakelit-Telefon und die Oberfläche der Tischtennisplatte gelten als unverwüstlich.

    Lösung

    Duroplasten haben eine große Härte und sind nicht verformbar. Gegenstände, die in diese Gruppe gehören, müssen oft sehr stabil sein, wie zum Beispiel die Oberfläche einer Tischtennisplatte. Sie wird mit Melaminharz überzogen und so sehr haltbar gemacht. Ebenfalls in diese Gruppe gehören die alten Bakelit-Telefone. Dieser Kunststoff wurde 1905 entwickelt und ist (chemisch betrachtet) ein Phenoplast.

    Thermoplasten weisen eine mittlere Härte und Verformbarkeit auf. Zu ihnen gehören Gegenstände, die aus Polyamiden, PP oder PET bestehen. Letzteres wird zur Herstellung von Trinkhalmen verwendet. Polypropylen entsteht durch Kettenpolymerisation von Propen. PET hingegen wird durch Polykondensation hergestellt und für Flaschen benutzt. Bei Lego kommen verschiedenen Kunststoffe zum Einsatz, wie Polycarbonat oder Polyamid. Dies richtet sich danach, welche Funktion die Teile erfüllen sollen, alle sind jedoch fest und ohne Erwärmung kaum verformbar.

    Kautschuk gehört zur Gruppe der Elastomere und ist sehr flexibel und gut verformbar. Er wird angewendet bei Gegenständen, die sehr flexibel sein müssen. Zu ihnen gehören Luftballons, Handschuhe im Labor und auch Schuhe für den Garten (Clogs).

  • Erkläre Struktur und Eigenschaften der folgenden Kunststoffe.

    Tipps

    Je länger die Molekülkette ist, desto stabiler wird der Kunststoff.

    Lösung

    Der erste Kunststoff ist ein Duroplast. Er besteht aus Melamin und Formaldehyd. Die erste Verbindung lässt sich eindeutig erkennen an den Benzolringen, die jeweils drei Stickstoffatome enthalten und mit drei weiteren verbunden sind. Durch die vielen Verknüpfungsmöglichkeiten und die sich so ergebene starke Verzweigung wird der Kunststoff sehr hart.

    Plexiglas oder auch Polymethylmethacrylat bildet sich durch radikalische Polymerisation. Dabei bildet sich, wie im zweiten Bild zu erkennen ist, eine lange Kette aus Methacrylsäuremethylester. Die Länge und Verknüpfung der Ketten kann unter anderem durch den Temperaturverlauf und die Dauer der Reaktion beeinflusst werden. Es ergibt sich so eine gute thermische Verformbarkeit, weshalb dieser Stoff zu den Thermoplasten gezählt wird.