11.4 Toepassingen van kunststoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

Doelen

-Je kunt een aantal bekende kunststoffen en hun toepassingen noemen.

-Je kunt de belangrijkste voordelen van kunststoffen beschrijven.

 -Je kunt de eigenschappen van thermoplasten en thermoharders noemen.

Wat zijn kunststoffen?

Kunststof is materiaal dat is opgebouwd uit zeer grote, kunstmatig gevormde organische moleculen, polymeren.

Polyetheen

PE

Polypropeen

PP

Polyvinylchloride PVC

Macromoleculen

Kunststof moleculen zijn erg groot. Dit noem je macromoleculen. 

Macro betekent -> Groot

 Kunststoffen: algemene eigenschappen

• waterdicht
• slechte geleider elektriciteit
• slechte geleider warmte
• worden nauwelijks aangetast door omgeving
• sterk, licht en makkelijk in een vorm te gieten
• nadelen: veel soorten worden zacht bij verwarming, leveren luchtverontreiniging bij verbranden en ze zijn niet biologisch afbreekbaar

Daarnaast zijn er nog specifieke eigenschappen per soort kunststof

Nafta

Kunststof maak je van nafta. 

Nafta moet eerst wel gekraakt worden. Dat betekent dat er van de lange koolwaterstofketens kleinere ketens worden gemaakt. 

Kraken

Bij het kraken worden grote moleculen in kleinere omgezet. 

De kleinere moleculen krijgen dubbele bindingen tussen de C atomen. 

Monomeer en polymeer

Monomeer: 1 enkele molecuul

Polymeer: samengevoegde monomeren

Dit proces heet: polymerisatie

Poly betekent -> Veel 

Mono betekent -> 1

Polymerisatie

Monomeer

Monomeer

Polymeer

0

 Kunststoffen                   

Thermoplasten & Thermoharders

Onderscheid m.b.v. verwarmen

We delen kunststoffen in in verschillende groepen, omdat ze zich anders gedragen bij verwarmen. In het volgende filmpje zie je dat verschil. Daarna gaan we dit op microniveau (met de bindingen tussen de moleculen) verklaren. 

Thermoplasten

Macro: 

• Plastic
• Smelten bij verwarmen
• Buigzaam

Micro: 

• Polymeer ketens 
• v.d. Waals bindingen

Thermoplasten 

• Dat thermoplasten smelten bij hogere temperatuur ligt aan de chemische structuur;
• Thermoplasten bestaan uit allemaal losse ketens.

Thermoplasten 

• Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden. Ze hebben lineaire en vertakte ketens.
• Worden gebruikt bij:
• schuim
• folie
• buizen
• kabel
• vezels
• kunstglas

Thermoharders

Macro: 

• Smelt niet bij verwarming, maar ontleed
• Stevig (onbuigzaam) en bros (breken sneller)

 Micro: 

• Polymeer ketens met crosslinks (atoombindingen)

Thermoharders

Thermoharders 

Thermoharders blijven hard als ze verwarmd worden. Toepassingen:

• speelgoed
• huishoudelijke artikelen
• stopcontacten

omdat ze een driedimensionaal fijnmazig netwerk van polymeerketens met dwarsverbindingen hebben.

Veel gebruikte kunststoffen

- Polyetheen (PE) 

- Polypropeen (PP)

- Polystyreen (PS)

- Polyvinylchloride (PVC)

PE (polyetheen)

PE kun je indelen in: 

- HDPE (high density PE): 

sterk PE denk aan bv speelgoed. 

- LDPE (low density PE): 

minder sterk PE, denk aan bv broodzakjes

PP (Polypropeen)

Zeer sterk kunstof. 

Vaak gebruikt voor kratten, tuinstoelen, tubes en ook bloembakken. 

PS (polystyreen)

Kunststof gebruikt voor bijvoorbeeld koffiebekers, tandenborstels, kammen en cd's.

PVC (polyvinylchloride)

Let op! Eigenlijk geen koolwaterstof, want er zit ook chloor in dit kunststof. 

Wordt gebruikt voor vloerbedekking, dakgoten, leidingen voor water en elektriciteit. 

Composieten

Materialen die opgebouwd zijn uit verschillende stoffen

Composieten

Eigenlijk net als een legering, maar dan met kunststoffen en natuurlijke materialen. 

- Kogelwerend glas

- Carbon 

- Kevlar

- Glasvezel

- Glare

npokennis.nl

Recycling

Thermoplasten

Thermoharders

Milieu

• aardolie
• microplastics
• plasticsoep
• Bioplastics

Aan de slag

Lees de tekst van 11.4 en maak de opdrachten