Freie Universität Berlin SoSe 89

FB Chemie
Grundkurs: "Chemische Industrie"

Christian Winkelmann
8. Semester

Hausarbeit :

K U N S T S T O F F E

Inhaltsverzeichnis

1. Was sind Kunststoffe ?

Seit wann gibt es sie und warum ?
Wo liegen die Vor- und Nachteile ?

2. Welche Arten von Kunststoffen gibt es ?

Beispiele für Herstellung,
Eigenschaften und Verwendung

3. Ergänzende Bemerkungen

4. Verwendete Literatur

1. Was sind Kunststoffe ?

Seit wann gibt es sie und warum ?
Wo liegen die Vor- und Nachteile ?

Seit Jahrtausenden liefert die Natur dem Menschen organische Werkstoffe, die wie Holz, Wolle, Pflanzenfasern, Stroh, Leder und Baumwolle aus makromolekularen Verbindungen aufgebaut sind. Makromoleküle sind ihrerseits aus vielen einzelnen Atomen zusammengesetzte Moleküle von hohem Molekulargewicht. Die vielseitige Verwendbarkeit der oben genannten Naturprodukte ließ es dem Menschen wünschenswert erscheinen, diese Stoffe nachzuahmen, also künstlich herstellen zu können - denn der Ertrag war bei den Naturprodukten immer abhängig von den Launen der Natur, also vom Wetter und vom Klima. Außerdem würde die künstliche Herstellung eine Selbstversorgung auch dort möglich machen, wo das jeweilige Naturprodukt nicht oder nicht ausreichend vorhanden war - das wiederum bedeutete eine geringere Abhängigkeit vom Import. Es galt also, das molekulare Bauprinzip der Naturstoffe zu erkennen, um sie nachahmen zu können und dann eventuell sogar zu übertreffen.

Zunächst gelang es vor etwa hundert Jahren, vorhandene Naturstoffe chemisch umzuwandeln: Aus dem Naturstoff Kautschuk entwickelte man vulkanisierten Kautschuk, der härter ist und die Grundlage zur Herstellung von Autoreifen, Schläuchen und Schuhen. Wenig später wurde aus Zellulose das Zelluloid, bekannt als damalige Basis für die Herstellung von Filmen, heute vor allem das Material für Tischtennisbälle. Auch Zellwolle und Kupferspinnfasern sind solche Umwandlungsprodukte. Aber erst mit der Entdeckung grundlegender Einzelheiten der molekularen Zusammensetzung dieser Kunststoffe konnte man dann vor etwa 80 Jahren dazu übergehen, makromolekulare Stoffe vollkommen synthetisch, also künstlich, herzustellen. In irgendeiner Phase ihrer Gewinnung haben alle diese Kunststoffe einen gewissen Grad der Verformbarkeit, daher nennt man sie auch ,,plastische Massen". Der Begriff ,,synthetisch" bezieht sich auf das Verfahren, Makromoleküle aus Stoffen mit kleinen Molekülen (Monomeren) zu bilden - man nimmt also eine Synthese vor. Das Verfahren selbst heißt Polymerisation. Polymere sind immer aus Makromolekülen gebildet, die durch Zusammenschluss vieler kleiner Moleküle entstanden sind. Auch Kunststoffe sind also Polymere.

Am Beispiel der Elektroindustrie, die leicht formbare und zugleich gut isolierende Stoffe benötigt (die in der Natur so nicht vorhanden sind), lässt sich die mit dem technischen Fortschritt einhergehende Notwendigkeit ablesen, immer bessere, neue Kunststoffe zu entwickeln, z.B. für Steckdosen, Schalter und die Gehäuse von elektrischen Geräten. Mit dem Erdöl als wichtiger Grundlage für die Herstellung von Kunststoffen hängen der Aufstieg der Ölstaaten am Golf und der Versuch der Industrieländer zusammen, durch eigene Ölförderung die also nun wieder entstandene Abhängigkeit vom Import zu verringern.

Kunststoffe ermöglichen den sparsameren Umgang mit natürlichen Ressourcen, deren Geldwert mit ihrer Knappheit gestiegen ist (z.B. Holz), während Kunststoffe relativ billig sind. Sie können Ersatz oder Ergänzung für natürliche Stoffe sein. Ein großes Problem aber ist die schwierige Beseitigung von Kunststoffabfällen. Kunststoffe werden durch Umwelteinflüsse und Bakterien kaum zersetzt. Die Lagerung der Abfälle erforderte also ständig neue Mülldeponien. Die Beseitigung des Kunststoffmülls kann nur durch Verbrennung erfolgen, was allerdings sehr kostspielig ist, wenn es umweltfreundlich erfolgen soll. Momentan sind die Abgasfilteranlagen teurer und voluminöser als die Verbrennungsanlagen selbst. Beim Verbrennen entsteht aber auch Energie, die anderweitig genutzt werden kann. Im Falle einer gut organisierten, sorgfältigen Trennung der Kunststoffabfälle aus Industrie und Privathaushalt vom sonstigen Abfall kann Kunststoff allerdings auch problemlos wiederverwertet werden. Also kann man Kunststoffe getrost als zunehmend umweltfreundlich ansehen.

Die Begeisterung des Verbrauchers für die Kunststoffe hat sicherlich seit dem Boom bei deren Auftauchen, besonders in den 50er Jahren, wieder nachgelassen. Es lässt sich der Trend beobachten, dass, wer es sich leisten kann, in der Tat lieber Gartenmöbel aus Holz oder Blumentöpfe aus Keramik wählt, während auch in diesen Fällen Kunststoffprodukte vor einiger Zeit noch als schick und modern galten. Die hygienischen Vorteile bei Wegwerfbesteck aus Plastik (= Kunststoff) stehen dem Argument gegenüber, es sei Verschwendung. Andererseits kann es nur Kopfschütteln verursachen, dass in japanischen Schnellimbissen Millionen von Wegwerf-Ess-Stäbchen noch immer aus Holz gefertigt sind.

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