Kunststoff, oft auch Plastik genannt, sind synthetisch hergestellte
Stoffe, die man von den Naturstoffen, wie zum Beispiel Holz, Leder, Horn, Gestein und Metallen, abgrenzen muss. Trotzdem enthalten alle Kunststoffe überwiegend das Element Kohlenstoff, wie es bei organischen Materialien üblich ist.
Der Hauptbestandteil der Kunststoffe sind organische Verbindungen, die aber aus wesentlich größeren Molekülen bestehen, als herkömmliche organischen Verbindungen. Solche Moleküle nennt man auch hochmolekular oder makromolekular. Chemiker nennen Kunststoffe auch Polymere (poly = viel), weil die Herstellung durch wiederholtes Verknüpfen (z.B. durch Kondensation) gleicher Monomere geschieht. Als Grundstoff für die Monomer-Herstellung wird meistens Mineralöl verwendet.
Polymere sind meistens keine einheitlichen Stoffe, sondern Gemische aus unterschiedlich langen und damit unterschiedlich schweren Molekülen. Daher haben sie keine bestimmten Schmelzpunkte sondern einen mehr oder weniger großen Schmelzbereich.
Kunststoffe bestehen nicht nur aus den Polymeren, sondern enthalten fast immer Zusatzstoffe (Additive), die gezielt eingesetzt werden um die Eigenschaften des Grundstoffes zu verändern.
Dabei können das chemisch aktive Additive sein, die die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse erhöhen. Weit verbreitet sind auch chemisch neutrale Additive wie Glasfasern oder Kreide um die mechanischen Eigenschaften zu beeinflussen.
Charakterisierung nach Eigenschaften
- Kunststoffe, die aus langen, linearen Molekülen bestehen. Durch Energiezufuhr werden diese Materialien formbar bis flüssig und können mit verschiedenen Methoden verarbeitet werden. Nachdem das jeweilige Werkstück wieder abgekühlt ist behält es seine Form. Dieser Prozess ist wiederholbar/reversibel.
- Die meisten der heute gängigen Kunststoffe fallen unter diese Gruppe. Für einfach Konsumwaren, Verpackungen, etc. werden häufig Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und Polystyrol (PS) eingesetzt. Technische Teile werden dagegen eher aus Polyamid (PA), Polybutylentherephtalat (PBT) oder Polyimiden (PIM) gefertigt.
- Sind Kunststoffe, die bei der Verabeitung räumlich vernetzen. Diese Vernetzung erfolgt chemisch zwischen den Molekülen der Ausgangsmaterialien. Dieser Vorgang ist nicht umkehrbar. Sobald ein derartige Material vernetzt ist kann es nur noch mechanisch bearbeitet werden.
- Bei Hitzeeinwirkung werden Duroplaste nicht weich. Deshalb werden sie häufig für Elektroinstallationen verwendet. Einer der verbreitesten und ältesten Kunststoffe dieser Klasse ist Bakelit. In diese Gruppe fallen auch praktisch alle Kunstharze wie z.B. Epoxide.
wichtige Kunststoffe
"Historisches"
Die DDR-Sprache kannte übrigens nicht die aus dem Westen bekannte Verwirrung zwischen Plastik im Sinne von Kunst und Plastik als Kunststoff. Alle Kunststoffe hießen entweder Plaste oder (seltener in der Umgangssprache) Elaste.
Siehe auch: Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition