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- künstlich aus den Erzeugnissen des Erdöls, des Erdgases und den Ausgangsstoffen Kohle, Kalk, Wasser und Luft hergestellt

- Wichtigste Elemente fast aller Kunststoffe sind Kohlenstoff und Wasserstoff

- Zu den Kunststoffen zählen auch Silikone

- bestehen aus sehr großen Molekülen, den Makromolekülen, die aus vielen Atomen in Form von Grundmolekülen, den Monomeren, zusammengesetzt sind

Kunstoffe
• durch chemische Umwandlung (Synthese) hergestellte organische, makromolekulare Stoffe
• abgewandelte Naturstoffe

Vorteile
• geringes Gewicht
• Isolierend
• gut formbar und bearbeitbar
• einfärbbar

Nachteile
• wenig wärmebeständig
• geringe Zugfestigkeit
• Kriechen
• Altern

- Verwendung von der Isolierung bis zu Rohren, von Fensterrahmen bis zum Innendesign

Dächer: Bautenschutzfolien, Dachrinnen, Fallrohre...
Ver- u. Entsorgung: Rohrleitungssysteme
Türen u. Fenster: Profile, Füllungen, Fensterbänke.....



- Einsatz von Kunststoffen aufgrund:
a) Dauerhaftigkeit
b) Korrosionswiderstand
c) Wirtschaftlichkeit

Kunststoffe werden im Bauwesen als Werkstoffe als Halbzeug und als Bauteile verwendet.

Werkstoffe:Fußbodenbeschichtungen, Dichtungsmassen für Dehnungsfugen, Zusätze für Mörtel und Betone und Fliesenkleber

Halbzeuge:Abwasserrohre, Dränrohre, Bodenbeläge, Dichtungsbahnen und Platten zur Wärme-und Schalldämmung

Bauteile:
Lichtschächte, Regenabläufe, Fenster, Bauteile etc.

Phasen:

• Herstellung reaktionsfähiger Einzelmoleküle (Monomere)

• Verknüpfung zu Makromolekülen (Polymeren)

Herstellverfahren:
-Polymerisation
-Polykondensation und
-Polyaddition

- Gleiche Monomere werden durch Aufbrechen von Mehrfachbindungen verkettet.
- Die Polymerisation erfordert Energiezufuhr (Wärme; radioaktive Strahlung) oder Katalysatoren.
- Bei der Verbindung werden keine Stoffe abgespalten

Polykondensation: Verbindung verschiedener Grundmoleküle durch Abspaltung einfacher Nebenprodukte wie Wasser oder Alkohol

Polyaddition: Verschiedene Monomere werden dadurch verkettet, dass einige Atome oder Atomgruppen ihren Platz wechseln, ohne dass dabei eine Abspaltung von Nebenprodukten eintritt

a) Hauptvalenzkräfte
Chemische Bindungskräfte innerhalb einer „Kette“

b)Nebenvalenzkräfte
Physikalische Bindungskräfte zwischen den „Ketten“
-schwächer als Hauptvalenzkräfte
-durch elektrostatische Anziehung
-bestimmen thermische und physikalische Eigenschaften
-werden schwächer bei Temperaturanstieg

Nach der Art der „Verkettung“ der Molekülketten werden drei Hauptgruppen gebildet:
- Thermoplaste
- Duoplaste
- Elastomere

- werden bei Erwärmung weich und Verfestigen sich bei Abkühlung wieder

- fadenförmige, nicht vernetzte, ungeordnete Fadenmoleküle, die auch teilkristallin sein können

Polyvinylchlorid (PVC) Hart-PVC(zB Rohre, Dachrinne, Fenster):
- bis 80°C hart; bis 165°C plastisch-weich
- beständig gegen: Säuren, Laugen, Salze Alkohole, Benzine, Öle
Alterung, Witterung
- nicht beständig: Lösemittel
- Bearbeitbarkeit: biegen, spanen, schweißen, kleben
Weich-PVC (mit bis zu 50% Weichmacher)zB Bodenbeläge, Folien:
- bis zu 40°C gummielastisch weich
- lederartig, versprödet allmählich
- nicht so chemikalienfest wie Hart-PVC
- wird von meisten Lösemitteln angegriffen
- Bearbeitbarkeit: Kleben, schweißen, schneiden
Polystrol (PS)zB Hartschaumplatten, Verpackungen, Schalkörper:
-bis 70°C wärmebeständig, farblos, glänzend, hart, spröde
-splittert bei Bruch, schlag- u. Stoßempfindlich
Bearbeitbarkeit: spanen, schweißen, kleben, schäumen

-Duroplaste sind Kunststoffe, die sich in ausgehärtetem Zustand auch bei stärkerer Erwärmung nicht mehr erweichen und schmelzen lassen.
- bestehen aus Makromolekülen, die i.d.R. durch Polykondensation aus verschiedenen Vorprodukten gebildet werden

Phenolharz (PF)zB Hartschaumplatten, Kunstharzbeton:
- geld-braun, dunkelt nach, hart, spröde, unlöslich, unschmelzbar, witterungsbeständig
- Bearbeitbarkeit: spanen, kleben, nicht schweißen

Harnstoffharz (UF) u. Melaminharz (MF)zB Essgeschirr, Holzleime:
- farblos, glasklar, dunkelt nicht nach, hart, spröde, nicht schmelzbar
- Bearbeitbarkeit: kleben, schäumen, nicht schweißen

- Elastomere sind Kunststoffe mit elastischen Eigenschaften.
- Sie lassen sich leicht verformen.
-Wird die Last wieder abgenommen, nehmen sie wieder ihre ursprüngliche Form ein.
- Die sog. Gummielastizität ist weitestgehend temperaturunabhängig.

Styrol Butadien- Kautschuk (SBR):
- gummielastisch, abriebfester, wärme u. alterungsbeständiger als Naturkautschuk
- Verwendung: Fahrzeugreifen, Gummifedern, Schläuche

Butyl-Kautschuk (IIR):
- gummielastisch bis dauerplastisch, aufschäumbar, spritz- u. spachtelbar, zum Teil klebrig bleibend
- Fugendichtungsmassen, Fugendichtungsbänder

- Silikonehaben eine andere Zusammensetzung als übrige Kunststoffe.
- Der Kohlenstoff ist hier durch Silicium ersetzt.

-Die Eigenschaften der Silikone hängt von Länge der Makromoleküle ab.
a) fadenförmige Makromoleküle = Silikonöle
b) schwach vernetzte Makromoleküle = Silikonkautschuke
c) stark vernetzte Silikone = Silikonharze

Verformungsvorgang:

- Verformung mit zunehmender Spannung:
1. Strecken der Molekülketten
2. Scheren des Molekülgerüstes
3. Elastische Dehnung der gestreckten Molekülketten

- Bei nicht vernetzten Kunststoffen führt die Streckung der Molekülketten häufig zu plastischen Verformungen

- je nach Kristallisationsgrad (Dichte) haben Kunststoffe auch bei Normaltemperatur stark unterschiedliche Festigkeits-und Verformungseigenschaften

- Bruchverhalten der meisten Kunststoffe ist makroskopisch spröde, auch das der Thermoplaste
- Beurteilung des Bruchverhaltens aufgrund der Kerbschlagzähigkeit und der Schlagzähigkeit bekommt baupraktische Bedeutung
- Abweichungen im Verhalten bei bereits geringen Temperaturänderungen kann erheblich sein

- Der Abfall der Festigkeit mit der Dauer der Belastung ist für alle Kunststoffe im doppeltlogarithmischen Maßstab eine Gerade

- Bei der Schwingbeanspruchung kann eine Selbsterwärmung auftreten.
- Dieser Temperatureinflußist zu beachten.
- Einwirken de Medien (z.B. Flüssigkeiten) können einen erheblichen Einflußhaben.

Verhalten bei konstanter Belastung
- Kriechen