Kunstharz

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Inhaltsverzeichnis 1 Kunstharz 1.1 Geschichte 1.2 Weiterverarbeitung von Kunstharzen 2 Kunstharze – Chemische Unterteilungen 3 Verwendung als Ionenaustauscher 4 Quellen 5 Eigenschaften 6 Beispiele 7 Verwendung 8 Siehe auch

[Bearbeiten] Kunstharz

[Bearbeiten] Geschichte

• 1902: Entwicklung des ersten technisch brauchbaren Kunstharzes (Carl Heinrich Meyer): Phenol- Formaldehydharz („Laccaïn“), Ersatz für Schellack
• 1907: „Hitze und Druckpatent“ von Dr.Leo Hendrik Baekeland → Aushärtung von Phenolharzen: erste duroplastische Kunststoffe (Bakelit)
• 1910: Entwicklung des ersten öllöslichen Lackkunstharz → schnelle farbige Autolacke
• bis heute: Entstehung vieler Typen von Kunstharzen und Modifizierung der Eigenschaften

[Bearbeiten] Weiterverarbeitung von Kunstharzen

Wichtig für Industrie (Rohprodukte für die Kunststofferstellung) : Reaktionharze: Bez. für flüssige od. verflüssigbare Harze, die für sich allein od. mit Reaktionsmitteln (z.B. Härter od. Beschleuniger) ohne Abspaltung flüchtiger Komponenten durch Polymerisation od. Polyaddition aushärten (Duroplast)

Verwendung unterschiedliche Harztypen → breites Anwendungsspektrum:

• Gieß-, Leim- u. Lackharze (= Rohstoffe für Klebstoffe oder Lacke)
• Schaumstoffherstellung

[Bearbeiten] Kunstharze – Chemische Unterteilungen

• Phenol-Formaldehydharz (PF- Harze, Bakelit)
  • Verwendung: Gehäuse von elektrischen Geräten (zwischen beiden Weltkriegen); guter Isolator für elektrischen Strom; heute immer noch vielseitige Verwendung (Ionenaustauscher)
  • Herstellung: Polykondensation von Formaldehyd und Phenol:
• Aminoplast: Harnstoff-Formaldehyd (UF-Harz), Melamin- Formaldehyd- Harze (MF-Harze)
  • Herstellung: Polykondensation von Formaldehyd mit Harnstoff (unter Zugabe von Salzsäure) oder Melamin:
• Epoxidharz:
  • härtbares Kunstharz (mit Zusatz von Härter von zähflüssig zu hart)
  • Verwendung als Gießharz; Verbundwerkstoff; Klebstoff
  • wichtigste Herstellung: Polyaddition und -kondesation aus mehrwertigen Phenolen und Epichlorhydrin (mit Alkalilauge)
• Polyester-Harze (UP-Harze)
  • Herstellung auf Basis von ungesättigten Polyestern (mit weiteren Kunststoffkomponenten, wie Styrol)
  • Verwendung: Lacke, Gießharze; Verstärkung der Festigkeit durch Glasfaserzusätze
• ABS-Harze
  • Mischung von Harz und Elastomer
• Grundmonomere: Acrylnitril, Butadien, Styrol
  • wichtige Eigenschaften: Festigkeit, Schlagfestigtkeit und Oberlfächenhärte

[Bearbeiten] Verwendung als Ionenaustauscher

Ionenaustauscher = anorganische oder organische, meist in Form von Körnern vorliegende hochpolymere Feststoffe, die aus Elektrolytlösungen (Lösung mit frei beweglichen Ionen) positive oder negative Ionen aufnehmen und dafür eine gleichwertige Menge Ionen gleichen Vorzeichens abgeben. Je nach Vorzeichen/Ladung der ausgetauschten Ionen unterscheidet man Kationen-Austauscher oder Anionen-Austauscher (es gibt auch Amphotere-Austauscher, die gleichzeitig Anionen und Kationen austauschen können) [älteste Erwähnung:Bibel (2. Moses, 15), wo auf die Überführung von Bitter- in trinkbares Wasser durch Einlegen von alten Baumstämmen hingewiesen wird: Bekanntlich ist verrottete Cellulose ein guter Austauscher für Mg-Ionen]

Aufbau: - makromolekulares, dreidimensionales, wasserunlösliches Grundgerüst (Matrix)  Kunstharz! - mit negativ oder positiv geladene austauschaktiven Gruppen (Ankergruppen bzw. Festionen) - Gegen-Ionen für jede Ankergruppe aus Gründen der Elektroneutralität  Ladungsausgleich - (Kationenaustauscher Gegenionen = Säuren; Anionenaustauscher  Gegenionen= Basen)

[Bearbeiten] Quellen

• http://www.seilnacht.com/Lexikon/polymere.html
• http://www.kern-gmbh.de/index_glossar.html?http://www.kern-gmbh.de/kunststoff/service/glossar/phenolharz.htm (12-03-06)
• http://www.sandretto.it/museo/tedesco/tplasti.htm (12-03-06)
• http://www.chemie.fu-berlin.de/chemistry/kunststoffe/epoxidharze.htm (13-03-06)
• http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/iat/iinhaltv.htm (12-03-06)
• http://www.wissen.de/wde/generator/wissen/ressorts/natur/naturwissenschaften/index,page=1172866,topic=9496.html (11-03-06)
• CD Römpp Chemie Lexikon – Version 1.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag, 1995.
• Dominighaus, Hans. Kunststoffe. Ravensburg: Otto Maier Verlag.1974.
• Schwenk, Ernst. 80 Jahre Kunstharze- Fast vergessene Erfinder. Frankfurt am Main: Hoechst Aktiengesellschaft, 1982.

Synthetische Harze sind nach DIN 55958 eine Sammelbezeichnung für Harze, die synthetisch hergestellt werden, in der Regel über Polymerisations- oder Polykondensationsreaktionen. Dabei sind sehr unterschiedliche chemische Zusammensetzungen möglich.

[Bearbeiten] Eigenschaften

Synthetische Harze sind in der Regel flüssige oder feste amorphe Produkte ohne scharfen Erweichungs- oder Schmelzpunkt. Für die technische Anwendung sind die Harze oft in Form einer Emulsion oder Suspension erhältlich bzw. werden auch in dieser Form hergestellt.

Viele dieser Harze sind prinzipiell auch als echte Lösungen einsetzbar, da jedoch die dafür meist notwendigen organischen Lösungsmittel unter die VOC-Richtlinie fallen, wird dieser Anteil immer geringer.

[Bearbeiten] Beispiele

• Harnstoffharz
• Alkydharz
• Epoxidharz
• Melaminharz
• Phenolharz
• Polyesterharz und Ungesättigtes Polyesterharz (UP)
• Polyurethanharz
• Polyamidharz
• Vinylesterharz

[Bearbeiten] Verwendung

Aufgrund der Vielzahl an unterschiedlichen Harztypen existiert auch ein ebenso breites Anwendungsspektrum. Typisch sind jedoch Anwendungen, welche die festigkeitsgebenden, adhäsiven Eigenschaften verwenden, wie für Leime und Klebstoffe.

[Bearbeiten] Siehe auch

• Formaldehyd
• Polymer