Kunststoffen 5 ASO

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5,6

Hoofdstuk 1 

KUNSTSTOFFEN=POLYMEREN

Eigenschappen van kunststof

- Licht van gewicht

- Gaan lang mee

- Makkelijk te maken

- Flexibel

- Isoleren goed

- Kunnen goed tegen kou en warmte

Nafta

Kunststof maak je van nafta. 

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

Noem een voorbeeld van een aardolie fractie.

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

Polymerisatiereactie

alkeen --> dubbele binding klapt open --> alkenen binden aan elkaar --> heel veel alkenen achter elkaar vormen een polymeer. 

Macromoleculen

Kunststof moleculen zijn erg groot. Dit noem je macromoleculen. 

Macro betekent -> Groot

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

PE betekent?

1. Poly Vinyl
2. Poly Etheen
3. Poly Etham
4. Plasma Etheen

Welk materiaal wordt gebruikt voor plastic draagtasjes?

1. LDPE
2. HDPE
3. Polycarbonaat
4. PVC

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.

Welk materiaal wordt gebruikt om cd's te maken?

1. PVC
2. HDPE
3. Polystryreen
4. LDPE

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. 

Waar wordt pvc voor gebruikt?

1. afvoerbuizen
2. tafels
3. stoelen
4. autos

Composieten

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

                    - Kogelwerend glas

- Carbon 

    - Glasvezel

Carbon is een composiet.

Waaruit bestaat carbon?

1. glas met kunststof vezels
2. koolstof met kunststof vezels
3. kunststof hars met glasvezels
4. kunststof hars met koolstofvezels

Een composiet is een combinatie van verschillende materialen.

1. Daardoor wordt het mooier.
2. Die materialen zijn altijd metalen.
3. Hierdoor krijg je een sterker materiaal.
4. Dan past beter bij elkaar.

Wat is de beste beschrijving
van een composiet?

1. Een combinatie van 2 of meer materialen
2. Een zelfherstellend materiaal
3. Een mengsel wat altijd sterk is
4. Een mengsel van metalen

Thermoharder/thermoplast

Thermoharder: wordt niet zacht bij verwarmen (stopcontact).

Thermoplast: wordt wel zacht bij verwarmen (plastic flessen).

Thermoplasten kan je recyclen.

Je kunt kunststoffen op basis van hun eigenschappen indelen in bovenstaande drie groepen. 

smelten niet bij verwarmen.  

Soorten plastics op macroniveau

worden zacht bij verwarmen.  

Zijn erg rekbaar 

Thermoplast

Thermoharder

Elastomeer

Wat gebeurt er bij het verwarmen van een kunststof?

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

Thermoplasten 

MACRONIVEAU

Thermoplasten zijn polymeren die bij verwarmen zacht en buigzaam worden (smelten en vervormen)

MICRONIVEAU

Lange, rechte ketens

vanderWaalsbinding tussen de ketens

Weekmaker

MICRONIVEAU:

- bestaat uit kleine moleculen

- vergroten de afstand tussen polymeerketens

- hierdoor wordt vanderWaalsbinding zwakker

MACRONIVEAU:

dus de thermoplast soepeler

Thermoharders 

MACRONIVEAU

Thermoharders smelt/vervormt niet, maar ontleedt bij verhitten

MICRONIVEAU

netwerkstructuur: de polymeerketens zijn onderling verbonden met atoombindingen (crosslinks)

Elastomeren

Dit type kunststof is niet besproken in het filmpje. Een elastiekje is een voorbeeld van een elastomeer. De ketens van het polymeer kunnen wel langs elkaar heen bewegen, zoals bij een thermoplast, maar "weten" naar welke beginstand ze terug moeten als de externe kracht opgeheven wordt.

Dit komt omdat de ketens onderling met een klein aantal crosslinks verbonden zijn

Bij het uitrekken van een elastiekje worden alle ketens, die normaal kris kras door elkaar lopen, rechtgetrokken tot ze niet verder kunnen. Bij het loslaten zorgen de dwarsverbindingen ervoor dat het elastiekje weer terugspringt in de oude vorm.

Bij het uitrekken van een elastiekje worden alle ketens, die normaal kris kras door elkaar lopen, rechtgetrokken tot ze niet verder kunnen. Bij het loslaten zorgen de dwarsverbindingen ervoor dat het elastiekje weer terugspringt in de oude vorm.

ELASTOMEREN

Hoe noem je een kunststof die zacht wordt als je het verwarmt?

1. Thermoharder
2. Thermoplast

Hiernaast zie je een plastic drinkflessen. Wat is dit

1. Thermoharder
2. Thermoplast

wat zijn voorbeelden van een thermoplast?
( 2 antwoorden goed)

1. frisdrankflessen
2. koffiebekers
3. stopcontacten
4. broodtrommels

Sleepzz

Als je tijdens het slapen tandenknarst kun je daarvoor een bitje nemen. 

https:

Is het bitje van Sleepzz een thermoharder of thermoplast?

1. Thermoharder
2. Thermoplast

Verwerken van kunststoffen

Thermoplasten kun je smelten, dus steeds opnieuw een andere vorm geven. Het wordt gemaakt als korrels (granulaat),

die je door smelten elke gewenste

vorm kunt geven. Dit kan door bijv.

spuitgieten, extruderen 

of extrusieblazen

Voorbeeld

Een product dat jullie allemaal kennen is LEGO.

In het volgende filmpje zie je hoe dit kunststof product door middel van spuitgieten wordt gemaakt.