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ABS – ein hochentwickelter Kunststoff

ABS – ein hochentwickelter Kunststoff. Holger Schmalz, Makromolekulare Chemie II Walter Wagner, Didaktik der Chemie Universität Bayreuth Martin Weber, BASF-AG. Was ist „Plastik“?. „Plastik“. Kunststoff. Polymer. =. =. AIBN. Styrol. Methacrylsäure- methylester (MMA).

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ABS – ein hochentwickelter Kunststoff

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Presentation Transcript

  1. ABS – ein hochentwickelter Kunststoff Holger Schmalz, Makromolekulare Chemie II Walter Wagner, Didaktik der Chemie Universität Bayreuth Martin Weber, BASF-AG

  2. Was ist „Plastik“? „Plastik“ Kunststoff Polymer = =

  3. AIBN Styrol Methacrylsäure-methylester (MMA) Wie werden Polymere hergestellt? Polymerisation Mono-mer Initiator Poly-mer Initiatoren: z.B. Radikalbildner (DT, hn) Monomere:z.B. Vinyl-Verbindungen

  4. Wie läuft eine radikalische Polymerisation ab? 1) Initiatorzerfall: 2) Kettenstart: 3) Kettenwachstum: 4) Abbruch: z. B. Rekombination

  5. linear kammartig sternförmig verzweigt vernetzt Wie Sie wünschen... Größe und Größenverteilung eng breit Topologie

  6. Zusammensetzung Homopolymer Statistisches Copolymer Block-Copolymer Graft-Copolymer Gradienten-Copolymer

  7. Spaghetti sind zwar keine Polymere...

  8. ...sehen aber trotzdem so aus. teilkristallin, geordnetopake Materialien amorph, ohne Gestalttransparente Mater.

  9. Warum „Kunst“stoffe? • Künstlich hergestellt (alle aus Erdöl) • Die Kunst, Eigenschaften zu bestimmen • Die Kunst, gegensätzliche Eigenschaften zu verbinden.

  10. Anti Blockier System Acrylnitril Butadien Styrol Was bedeutet ABS?

  11. Wie setzt sich ABS zusammen? 1) Copolymer aus Styrol und Acrylnitril (transparent, steif und spröde) Acrylnitril Styrol SAN 2) Poly-Butadien (weich, elastisch) ABS: opak, steif und zäh

  12. ABS Acrylnitril Styrol Poly-Butadien

  13. ABS Starter

  14. ABS

  15. Schematische Darstellung von ABS Styrol Styrol-Acrylnitril Acrylnitril Poly-Butadien

  16. So sieht ABS im Elektronenmikroskop aus Styrol-Acrylnitril S A Poly-Butadien B Bild: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

  17. Alltagsgegenstände aus ABS Bilder: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

  18. Alltagsgegenstände aus ABS Bilder: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

  19. Motorradverkleidung aus ABS Bild: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG

  20. Mechanische Eigenschaften: Zug-Dehnung Zug- kraft L0 L Dehnung = (L – L0) / L0

  21. Spannung s SAN PS ABS e Dehnung Vergleich: Schlagfeste + nicht schlagfeste Polymere PS und SAN ABS Bruch- dehnung – steif – spröde – steif – zäh splittert beim Bruch splittert nicht Fläche unter der Kurve ist ein Maß für die Energie die zum Bruch der Probe aufgewendet werden muß  Zähigkeit

  22. Spannung Spannung 60 60 40 40 20 20 Bruchenergie Bruchenergie 0 0 10 20 10 20 0 0 Dehnung [%] Dehnung [%] Einfluss der Kautschukpartikelgröße (Polybutadien) (Anfangssteigung der Kurve) Einfluss auf: • Steifigkeit • Zähigkeit (Fläche unter der Kurve) • Bruchdehnung (Abbruch der Kurve bei % Dehnung)

  23. Kautschukteilchen Mikrorisse Fibrille Kautschukteilchen Scherband Zugspannung Warum ist ABS zäh? Verformungsenergie wird auf Kautschukteilchen übertragen Energie wird verbraucht Rissbildung Deformation der Polymerketten Probe wird weiß!

  24. Kraft Kraft heizbares Ölbad Probe Was ist Wärmeformbeständigkeit ? Sagt aus ab welcher Temperatur die Probe unter einer bestimmten Belastung „weich“ wird Messmethode Heizen

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