Kunststoffen Les 3

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Kunststoffen - Les 3

Voor deze les

13.4 gelezen

Lijstje van de begrippen van deze les gemaakt

Opgaven 14 en 17 gemaakt

Leerdoelen

• Je kunt uitleggen wat een thermoplast en wat een thermoharder is.
• Je kunt uitleggen wat crosslinks zijn en hoe deze worden gevormd.
• Je kunt uitleggen welke factoren van invloed zijn op de flexibiliteit van thermopasten.
• Je kunt de polymerisatiegraad uitrekenen aan de hand van de  gemiddelde molecuulmassa.

Thermoplast & thermoharder

• Kunststoffen die zacht worden bij verwarmen noemen we thermoplasten.
• Kunststoffen die hard blijven bij verwarmen noemen we thermoharders.
• Het verschil zit in de aanwezigheid van crosslinks tussen de ketens. Bij thermoharders zorgen deze dat er een netwerkpolymeer ontstaat.

Welke van de volgende kunststoffen is geen thermoplast?

1. PE
2. PLA
3. PP
4. PUR

Crosslinks

• Crosslinks kunnen op verschillende manieren ontstaan. Bijvoorbeeld doordat in de keten nog dubbele bindingen overblijven. Deze dubbele bindingen kunnen via additiepolymerisatie de crosslinks  vormen.
• De andere optie is dat de monomeren een extra groep hebben.  Als een copolymeer bestaat uit stoffen waarbij de een alcoholgroep of een zuurgroep extra aanwezig zijn, kunnen deze weer een condensatiepolymerisatie ondergaan.

Thermoplast of thermoharder?

thermoplast

thermoharder

smelten

losse ketens

netwerk

PUR

Flexibiliteit

De flexibiliteit van een polymeer kan variëren door verschillende factoren:

• Zijketens: meer ketens > minder flexibel
• Polymerisatiegraad: hoger > minder flexibel
• Weekmakers: toevoeging maakt flexibel

Leg uit op microniveau waarom een weekmaker een polymeer flexibeler maakt.

Antwoord

De molecuul van de weekmaker gaat tussen de ketens van het polymeer zitten. Daardoor zijn de vanderwaalskrachten tussen de moleculen van het polymeer kleiner. Dus is de polymeer met weekmaker flexibeler.

Bereken de polymerisatiegraad van PVC als de gemiddelde molecuulmassa 2.500.000 u is.

Antwoord

Het monomeer van PVC is chlooretheen.

De molecuulmassa van chlooretheen is 62,5 u.

Polymerisatiegraad is 2.500.000 u / 62,5 u = 40.000

Nylon

De meeste nylonsoorten worden gesynthetiseerd door condensatiepolymerisatie van een

dicarbonzuur en een diamine. Er ontstaat een copolymeer waarbij de beide monomeren elkaar in de
polymeerketen afwisselen. De bekendste variant is nylon-6,6. De 6,6 staat voor het aantal koolstof  atomen in de grondstoffen. De eerste 6 van nylon-6,6 staat voor de zes koolstofatomen in hexaan1,6-diamine en de tweede 6 van nylon-6,6 staat voor het aantal koolstof atomen in het hexaandizuur.  Doordat de monomeren 6 koolstof atomen bevatten wordt het hiermee gevormde nylon-6,6  genoemd. Er bestaat ook nylon-4,6. De algemene reactie voor de vorming van polyamide uit  dicarbonzuur en diamine is:

Vraag 1

 Teken de structuurformule van nylon-4,6. Zorg dat er minimaal 2 monomeereenheden in de tekening te zien zijn. 

Antwoord

Leg uit aan de hand van een eigenschap op moleculair niveau (microniveau) waarom nylon een thermoplast is.

Stel 1 vraag over een onderdeel dat je niet helemaal hebt begrepen.

Voor de volgende les

• MAAK: Opgave 14  en 17
• LEES: 13.4 Eigenschappen van kunststoffen
• MAAK: Begrippenlijst van 13.4

Extra ...

Hierna komen nog een aantal slides. Deze zijn bedoeld als Extra oefening of Extra verdieping. 

Leg uit aan de hand van een eigenschap op moleculair niveau (microniveau) hoe een thermoharder te herkennen is.

Antwoord

Op moleculair niveau moeten crosslinks tussen de polymeerketens aanwezig zijn. Dit zorgt dat de ketens ten opzichte van elkaar niet kunnen bewegen.

00:57

Is celluoid een thermoplast of thermoharder?

1. thermoharder
2. thermoplast

03:39

Welk probleem lost de schroef op?

07:03

Welke krachten worden door de hoek sneller verbroken?