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Plastik

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Das Wort Plastik, oder auch Kunststoff, wird fast täglich gebraucht. Ob es Folien sind, Gussteile oder Tischtennisbälle: Stets haben wir mit Plastik zu tun. Doch was ist Plastik eigentlich? Woraus entsteht es und welche Eigenschaften hat es?

Ob nun Gegenstände aus dem täglichen Leben, wie Verpackungsmaterialien, Schreibutensilien oder Baustoffe: Das Wort Plastik hat jeder von uns schon einmal gehört. Auch im Tischtennissport ist der Begriff fest verankert, und zwar durch die Bälle, diese bestehen aus Plastik. So sind die Tischtennisbälle aus Zelluloid und auch die neuen Tischtennisbälle aus Plastik, wie der Name teilweise schon sagt, aus Plastik bzw. Kunststoff. Doch was ist Plastik eigentlich? Und welche Eigenschaften kann man erzielen?

Plastik – Was ist das?

Der Begriff Plastik oder Plaste ist häufig umgangssprachlich zu hören, wobei das Wort Kunststoffe fachlich Verwendung findet. Diese sind aus sogenannten Makromolekülen aufgebaut: Moleküle sind dabei chemische Teilchen, die durch chemische Bindungen zusammengehalten werden. Makromoleküle sind nun sehr große dieser Moleküle (macro steht für groß), die aus sich immer wieder wiederholenden Grundbausteinen bestehen. Kunststoffe sind dabei den synthetisch hergestellten Makromolekülen zuzuordnen. Die Grundbausteine der Makromoleküle bestehen überwiegend aus Verbindungen von Wasserstoff und Kohlenstoff, doch es werden auch andere Elemente dazu gemengt, wie beispielsweise Stickstoff oder Chlor.

Plastik und somit auch die Kunststoffe sind bereits seit einiger Zeit industriell nutzbar, man spricht von der Entwicklung der Kunststoffindustrie (in Artikel 08 verlinken).

Plastik – Einteilung der Kunststoffe

Kunststoffe bzw. Plastik kann nach verschiedenen Gesichtspunkten hin eingeteilt werden: Am häufigsten werden Kunststoffe nach ihrem mechanisch-thermischen Verhalten, aber auch nach ihrem Ursprung (ob es natürliche oder synthetische (künstliche) Kunststoffe sind), nach ihrem Verwendungszweck oder hinsichtlich ihrer Entstehungsreaktion.
Bei der Einteilung nach dem mechanisch-thermischen Verhalten unterscheidet man:

  • Thermoplaste
  • Duroplaste
  • Elastomere

wobei im alltäglichen Gebrauch die Thermo- und Duroplaste die häufigste Anwendung und Verbreitung aufweisen.

Thermoplaste:

Auch die Thermoplaste bestehen aus sehr langen Makromolekülen. Sie werden bei der Herstellung als eine geschmolzene Masse durch Verfahren wie Ur- oder Umformen in die erwünschte Form gebracht, kühlen aus und werden dabei fest. Nach dem Erstarren behalten sie ihre Form bei, haben aber die Eigenschaft, dass sie nach weiterer Hitzezufuhr wieder erweichen und verformbar, auch (wiederein-) schmelzbar sind. Diese Eigenschaft nennt man reversibel: Thermoplaste sind also umkehrbar einsatzfähig, was dadurch erreicht wird, dass die langen Makromoleküle fadenförmig und linear aufgebaut sind. Thermoplaste kommen überwiegend als herkömmliche Verpackungswaren, als technische Teile in der Automobil-, Elektro- oder Bauindustrie zum Einsatz. Beispielsweise sind Plastikbeutel oder Plastik- Joghurtbecher aus Thermoplastik gefertigt, aber auch die Tischtennisbälle aus Zelluloid. Diese umfassen beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol oder Polyester.

Duroplaste:

Duroplaste werden auch als Duromere bezeichnet, und werden ebenfalls, wie auch Thermoplaste, aus einer Schmelze oder Lösung der jeweiligen Komponenten durch eine sogenannte Vernetzungsreaktion gebildet. Auch Duromere behalten ihre Form nach Erstarren dauerhaft bei, jedoch sind sie meist härter und spröder als Thermoplaste. Duroplaste sind aber nach nochmaligem Erhitzen nicht wieder verformbar, sie bleiben also fest und sind somit nicht reversibel. Dies unterscheidet sie beispielsweise von den Thermoplasten, weil Duromer-Makromoleküle intensiver miteinander vernetzt sind. Ihre Einsatzgebiete sind wegen der Temperaturbeständigkeit häufig in der Elektroindustrie bei Elektroinstallationen angesiedelt. Weiterhin kommen sie als Lacke, Kunstharze und weiteren Oberflächenbeschichtungen zum Einsatz. Eine große und verbreitete Gruppe dieser Duromere sind sogenannte Phenoplaste.

Elastomere:

Elastomere sind jedem als Gummi bekannt. Diese Makromoleküle sind sehr weitmaschig vernetzt, wodurch sie durch äußere Kräfte sehr verformbar sind, auch ohne Einwirkung von Hitze. Nach der Verformung gehen sie wieder nahezu in die ursprüngliche Form zurück. Elastomere werden grundlegend durch Kautschuk gebildet, indem dieser mittels chemischer Reaktionen vernetzt wird. Die Vernetzung geschieht durch Vulkanisierungsreaktionen mit verschiedenen weiteren Elementen. Elastomere werden z.B. in der Reifenindustrie eingesetzt und als Gummiartikel, so etwa Desinfektionshandschuhe, Gummis im Küchenbereich oder Hygieneartikel. Gruppen der Elastomere sind beispielsweise Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloropren-Kautschuk (CR) und so weiter.

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