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Duroplaste

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Ein Fön

Duroplaste sind Kunststoffe, die dauerhaft formbeständig sind. Durch Erwärmen können Duroplaste also nicht verformt werden (siehe dagegen Thermoplaste), was sowohl Vorteile wie auch Nachteile mit sich bringt.

Vor- und Nachteile, Anwendungen

Vorteile

Da Duroplaste sich in der Wärme nicht verformen, sind sie recht temperaturbeständig. Daher eignen sie sich gut als Topf- und Pfannengriffe, als Bremsbeläge für Autos, als Steckdosen, als Gehäuse für elektrische Geräte und so weiter.

Aufgrund ihrer molekularen Struktur sind Duroplaste sehr hart und können sogar mit Werkzeugen bearbeitet werden. Man kann zum Beispiel Löcher in einen solchen Kunststoff bohren oder ihn sägen.

Nachteile

Da Duroplaste sich in der Wärme nicht verformen, müssen sie bereits bei der Herstellung ihre endgültige Form erhalten, ein späteres Verformen durch Erwärmen ist nicht mehr möglich.

Ein Nachteil der Härte und Sprödigkeit von Duroplasten ist die Tatsache, dass sie leicht zerbrechen können.

Beispiele für Duroplaste

Zu den Duroplasten gehören weniger bekannte Kunststoffe wie die Aminoplaste, die Phenolplaste und die Epoxidharze. Gießharz, aus dem man die durchsichtigen Plastikblöcke herstellt, in dem sich dann Gegenstände wie Muscheln, Seepferdchen etc. befinden, ist ebenfalls ein Duroplast.

Struktur von Duroplasten

Duroplaste stellen dreidimensionale Netzwerke von Molekülen dar. Die Monomere der Duroplaste sind trifunktionell, haben also drei funktionelle Gruppen, so das Quervernetzungen möglich werden.

Ein bekannter natürlicher "Duroplast" ist übrigens das Amylopektin, einer der beiden Hauptbestandteile der Stärke.

Im Amylopektin bildet ein Teil der Glucose-Monomere nicht nur an den C-Atomen 1 und 4 Bindungen zu benachbarten Glucose-Monomeren aus, sondern auch am C-Atom 6. Amylopektin gehört allerdings nicht zu den Kunststoffen, sondern ist ein natürlich vorkommendes Makromolekül, ein Biopolymer. Aber das Amylopektin veranschaulicht sehr schön den grundlegenden Aufbau eines Duroplasten.

Eine Folge dieser engmaschigen Vernetzung ist, dass die Moleküle beim Erwärmen nicht mehr aneinander vorbeigleiten können, so wie das bei den Thermoplasten der Fall ist. Erhitzt man einen Duroplast zu stark, brechen die Moleküle auseinander, und der Kunststoff zersetzt sich.

Herstellung von Duroplasten

Meistens werden Duroplaste durch Polykondensation hergestellt. Oft werden zunächst lineare Kettenmoleküle synthetisiert, die dann mit Hilfe bestimmter Zusätze noch dreidimensional vernetzt werden. Manche trifunktionellen Monomere bilden aber auch sofort ein dreidimensionales Netzwerk.

Geschichte der Duroplaste

Duroplaste gehören zu den ältesten Kunststoffen überhaupt. Bereits 1905 hat Leo Hendrik Baekeland einen Phenoplasten hergestellt und 1907 unter dem Namen Bakelit vermarktet. Die Gehäuse alter Telefone und Radios bestanden zum Beispiel aus diesem Duroplasten.

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