abs – ein hochentwickelter kunststoff
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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). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ABS – ein hochentwickelter Kunststoff
Holger Schmalz, Makromolekulare Chemie IIWalter Wagner, Didaktik der Chemie
Universität Bayreuth
Martin Weber, BASF-AG
Was ist „Plastik“?
„Plastik“ Kunststoff Polymer= =
Wie werden Polymere hergestellt?
Initiatoren:z.B. Radikalbildner (T, h)
InitiatorMono-mer Poly-mer
Polymerisation
Monomere:z.B. Vinyl-Verbindungen
AIBN
C N
CH3
CH3
CN
N C
CH3
CN
CH3
C CH
H
H
Styrol Methacrylsäure-methylester (MMA)
C C
C O
O
H
H
CH3
CH3
Wie läuft eine radikalische Polymerisation ab?
1) Initiatorzerfall:
2) Kettenstart:
3) Kettenwachstum:
4) Abbruch:
C N
CH3
CH3
CN
N C
CH3
CN
CH3 2 + N2C
CH3
CH3
CN
T
I
I H2C CH
RH2C C
R
H
I+
H2C C
R
H
I H2C CH
R
+ n H2C C
R
H
I H2C C
H
Rn
Pn
Pn PmPn Pm+ z. B. Rekombination
Wie Sie wünschen...
Größe und Größenverteilung
Topologie
eng breit
linearsternförmig
kammartig
verzweigt vernetzt
Zusammensetzung
Homopolymer
Block-Copolymer
Statistisches Copolymer
Graft-Copolymer
Gradienten-Copolymer
Spaghetti sind zwar keine Polymere...
...sehen aber trotzdem so aus.
amorph, ohne Gestalttransparente Mater.
teilkristallin, geordnetopake Materialien
Warum „Kunst“stoffe?
1. Künstlich hergestellt (alle aus Erdöl)
2. Die Kunst, Eigenschaften zu bestimmen
3. Die Kunst, gegensätzliche Eigenschaften zu verbinden.
Was bedeutet ABS?
Anti Blockier System
C CH
H
H
C C
C C
H
H
H
H
H
H
C C
C N
H
H
H
Acrylnitril Butadien Styrol
Wie setzt sich ABS zusammen?
SAN
Styrol Acrylnitril
1) Copolymer aus Styrol und Acrylnitril (transparent, steif und spröde)
2) Poly-Butadien (weich, elastisch)
ABS: opak, steif und zäh
ABS
StyrolAcrylnitril
Poly-Butadien
ABS
Starter
ABS
Schematische Darstellung von ABS
Styrol Acrylnitril
Poly-Butadien
Styrol-Acrylnitril
So sieht ABS im Elektronenmikroskop aus
Poly-Butadien
Styrol-Acrylnitril
Bild: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG
AS
B
Alltagsgegenstände aus ABS
Bilder: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG
Alltagsgegenstände aus ABS
Bilder: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG
Motorradverkleidung aus ABS
Bild: mit freundlicher Genehmigung der BASF AG
Mechanische Eigenschaften: Zug-Dehnung
Zug-kraft
L0 L
Dehnung = (L – L0) / L0
Vergleich: Schlagfeste + nicht schlagfeste Polymere
Spannung
Dehnung
ABS
SANPS
PS und SAN
– steif– spröde
ABS
– steif– zäh
Fläche unter der Kurve ist ein Maß für die Energie die zum Bruch der Probe aufgewendet werden muß Zähigkeit
Bruch-dehnung
splittertbeim Bruch
splittertnicht
Einfluss der Kautschukpartikelgröße (Polybutadien)
0 10 20
Dehnung [%]
Spannung
60
0
40
20 Bruchenergie
0 10 20
Dehnung [%]
Spannung
60
0
40
20 Bruchenergie
• SteifigkeitEinfluss auf:• Zähigkeit (Fläche unter der Kurve)• Bruchdehnung (Abbruch der Kurve bei % Dehnung)
(Anfangssteigung der Kurve)
Warum ist ABS zäh?
Verformungsenergie wird auf Kautschukteilchen übertragen
Rissbildung Deformation der Polymerketten
Kautschukteilchen
FibrilleMikrorisse Kautschukteilchen
Scherband
Zugspannung
Energie wird verbraucht
Probe wird weiß!
Was ist Wärmeformbeständigkeit ?
Sagt aus ab welcher Temperatur die Probe unter einer bestimmten Belastung „weich“ wird
Messmethode
Kraft
heizbaresÖlbad
Probe
Kraft
Heizen