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Lexikon Pharmatechnologie

Kunststoffe

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Auch: Polymerwerkstoffe.

Sammelbezeichnung für makromolekulare organische Werkstoffe, die durch chemische Umwandlung bereits hochmolekularer Naturstoffe oder vollsynthetisch durch Verknüpfung von niedermolekularen Bausteinen (Monomeren) durch Polymerisation, Polyaddition oder Polykondensation hergestellt werden.

Mit dem Wort Kunststoff ist zum Teil noch der Begriff künstlich hergestellte Ersatzstoffe (Surrogate) verbunden, obwohl die Kunststoffe hochwertige organische Werkstoffe sind, die oft die natürlichen Produkte in ihrer Qualität weit übertreffen.

Man unterteilt die Kunststoffe in Thermoplaste, Elastomere und Duroplaste. Thermoplaste sind durch Erwärmen (mehrfach) verarbeit- oder formänderbar. Duroplaste und auch Elastomere sind durch dreidimensionale Vernetzung ausgehärtet und können nicht schmelzen bzw. zersetzen sich vorher thermisch.

In Kunststoffen sind viele gleiche niedermolekulare Bausteine (Monomere) durch Hauptvalenzbindungen zu großen Molekülen (Makromolekülen) verknüpft. In der überwiegenden Mehrzahl der Polymere besteht die Hauptkette der Makromoleküle aus Kohlenstoffatomen. Haben die monomeren Grundmoleküle zwei reaktionsfähige Gruppen (bifunktionelle Moleküle, Doppelbindung), so entstehen lineare Makromoleküle (Faden- oder Kettenmoleküle, Thermoplaste). Sind (einige) Monomere mit drei Bindungsmöglichkeiten ausgestattet, so treten Verzweigungen auf, die mit wachsender Zahl an trifunktionellen Monomeren zu Brückenbildungen und räumlichen Vernetzungen führen können (Duroplaste, Elastomere).

Beispiel: Vulkanisation zur Herstellung von Gummi durch Teilvernetzung von Kettenmolekülen über Valenzbindungen mit Schwefelatomen.

Stark vernetzte Makromoleküle (z. B. Phenolharze, Duroplast) bilden ein Riesenmolekül.

Spezielle Eigenschaftsoptimierungen erfolgen etwa durch Copolymerisation (innere Weichmachung), Polyblends, äußere Weichmachung (Weichmacher) und Füllstoffergänzungen.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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