Week 3: Polymeren en Eigenschappen van Kunststoffen

• Natuurkunde
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4-6

Start van de les:

• 5 basisregels
• Telefoon / jas 
• Leg jouw spullen klaar! 
• Open de App / Website

Leerdoelen

Leerdoelen §11.3

Je leert welke eigenschappen kunststoffen hebben

Je leert de soorten kunststoffen in te delen in vier groepen

Je leert het verband te leggen tussen de microstructuur, mesostructuur en de materiaaleigenschappen op macrostructuur;

Je leert welke additieven aan kunststoffen kunnen worden toegevoegd en wat daarvan de invloed is op de

 materiaaleigenschappen;Leerdoelen §11.4

Je leert te beschrijven welke verwerkingstechnieken worden toegepast

Je leert hoe polymeren verwerkt worden;

Je leert wat composieten zijn;

Je leert wat wordt bedoeld met vulkaniseren.

Lesverloop

Zie bord.

Weektaak

Zie classroom

Stel hier jouw vragen:

Dit polymeer is
gemaakt via .....

1. additie- polymerisatie
2. condensatie-polymerisatie

De karakteristieke
binding in dit
polymeer is de ....

1. peptidebinding
2. waterstofbrug
3. esterbinding
4. amidebinding

Dit polymeer is
gemaakt uit .....

1. 2-hydroxypropeenzuur
2. 3-hydroxypropeenzuur
3. 2-hydroxypropaanzuur
4. 3-hydroxypropaanzuur

Leg op microniveau uit wat het verschil is tussen een thermoplast, een elastomeer en een thermoharder.

Zet de structuren in het juiste vakje.

Teken zelf de ontbrekende karakteristieke groep

Amide

Carbonzuur

Ester

Wat voor soort polymeer is dit?

1. polyamide
2. polyester
3. additiepolymeer
4. hydrolyse

Geef de reactievergelijking voor de vorming van een ester uit methanol en ethaanzuur.

Welk alcohol en welk
zuur hebben gereageerd
en deze ester
gevormd?

zuur en alcohol?

zuur was C=O-OH, alcohol was -OH, H2O splitst af...

1. propanol en ethaanzuur
2. propaanzuur en ethanol
3. ethaanol en ethaanzuur
4. methanol en methaanzuur

Welk soort reactie zie je hier?

1. polycondensatie
2. poly-additie
3. polyester
4. polypeptide

Welke factoren bepalen de eigenschappen van kunststoffen (plastics)?

Leerdoelen §11.3

• Je leert welke eigenschappen kunststoffen hebben
• Je leert de soorten kunststoffen in te delen in vier groepen
• Je leert het verband te leggen tussen de microstructuur, mesostructuur  en de materiaaleigenschappen op macrostructuur;
• Je leert welke additieven aan kunststoffen kunnen worden toegevoegd en wat daarvan de invloed is op de
•  materiaaleigenschappen;

Leerdoelen §11.4

• Je leert te beschrijven welke verwerkingstechnieken worden toegepast
• Je leert hoe polymeren verwerkt worden;
• Je leert wat composieten zijn;
• Je leert wat wordt bedoeld met vulkaniseren.

Thermoplasten

• Lineaire molecuulstructuur;
• Vanderwaalsbinding en soms H-bruggen tussen ketens;
• Opnieuw om te smelten.

Eigenschappen

• De vervormbaarheid van polymeren is afhankelijk van de soort zijgroepen aan het polymeer. Je ziet drie stukjes van verschillende polymeren. Het linker polymeer is het meest vervormbaar.

Thermoharder

• Netwerk molecuulstructuur;
• Atoombindingen (covalente bindingen, crosslinks, dwarsverbindingen) aanwezig tussen de ketens.
• Niet om te smelten, bij verhitten wordt materiaal harder of ontleed.

Elastomeren 

• Elastomeren keren na vervorming weer terug in hun oorspronkelijke vorm.
• Toepassingen
• autobanden
• elastiek

Composiet

• Combinatie van minimaal twee materialen met andere eigenschappen dan de afzonderlijke materialen.
• Combinatie van kunststof met vezels (glas-, koolstof-, aramidevezels).
• Beste eigenschappen worden gecombineerd in nieuw materiaal.

Thermoplast of thermoharder?

thermoplast

thermoharder

smelten

losse ketens

netwerk

PUR

Kunststof kun je verdelen in THERMOPLASTEN en THERMOHARDERS. Wat zijn de voordelen van thermoplasten?
(2 antwoorden goed)

1. gemakkelijk te buigen
2. worden zacht bij verwarmen en dan kun je ze in een vorm persen
3. moeilijk te buigen
4. vrij hard, als je ze verwarmt dan behouden ze hun vorm.

Eigenschappen beinvloeden

Crosslinks

Lengte van de keten

Zijgroepen

Vulkanisatie (harder S-binding)

Weekmakers

Vulstof

Blaasmidden

UV absorptie

Polymeren verwerken

Thermoplasten:

• Extruderen
• Spuitgieten
• Blaasgieten

Thermoharders:

• Polymeriseren in een mal

Extruderen

• Onder druk wordt gesmolten thermoplast (granulaat, 1) door een spuitmond (2) geperst.
• Bij afkoelen (4 e.v.) wordt de thermoplast harder en is de vorm verkregen.
• Meestal productie van lange draden.

Spuitgieten

• Zelfde principe als extruderen, maar er wordt gebruik gemaakt van een mal/matrijs voor diverse voorwerpen.
• Alleen voor thermoplasten.

Granulaat

Blaasgieten

• Gesmolten thermoplast wordt in juiste vorm geblazen.
• Bijv. plastic flesjes.

Stelling 1) Spuitgieten kan alleen met thermoplasten
Stelling 2) Voor spuitgieten zijn kunststoffen nodig met een lage smelttemperatuur

1. 1 is juist, 2 is onjuist
2. Beide stellingen zijn juist
3. Beide stellingen zijn onjuist
4. 2 is juist en 1 is onjuist

Productie thermoharders

• Voorgaande technieken zijn alleen toepasbaar op thermoplasten.
• Een thermoharder is immers niet om te smelten.
• Een thermoharder wordt geproduceerd door in een mal de polymerisatie uit te voeren: in de mal wordt het polymeer hard.

Een thermoharder kan je spuitgieten

1. waar
2. niet waar

Kunststoffen kun je onderverdelen in drie groepen, namelijk: thermoharders,
thermoplasten en elastomeren.
- Maak tekeningen op deeltjesniveau voor elke groep. Geef bij de tekening duidelijk aan om welke groep kunststoffen het gaat.

Sleep het begrip naar de bijhorende afbeelding

Elastomeer

Thermoplast

Thermoharder

Einde van de les:

• Vooruitblik
• Huiswerk duidelijk
• Vragen

Leerdoelen

Lesverloop

0-5min: Start

5-15min:

15-20min: 

20-40min: 

45-50min: Afronding

Weektaak

https://www.magister.me

Stel hier jouw vragen: