ABS ein hochentwickelter Kunststoff Holger Schmalz Makromolekulare Chemie

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

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

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

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

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

Spaghetti sind zwar keine Polymere. . .

. . . sehen aber trotzdem so aus. amorph, ohne Gestalt transparente Mater. teilkristallin, geordnet opake 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 Acrylnitril Butadien Styrol

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

ABS Acrylnitril Poly-Butadien Styrol

ABS Starter

ABS

Schematische Darstellung von ABS Styrol-Acrylnitril Poly-Butadien

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

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 Zugkraft L 0 L Dehnung = (L – L 0) / L 0

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

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

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

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