Kunststoffe und die Kunststoffverarbeitung
Kunststoffe – polymere organische Werkstoffe
Kunststoffe sind im Wesentlichen aus Kohlenstoffatomen aufgebaut, die zu sehr langen kettenförmigen oder netzartigen Molekülen zusammengeschlossen sind. Einen sehr ähnlichen Aufbau findet man bei zahlreichen Naturstoffen, wie etwa Cellulose, Stärke, Eiweiß und Harzen. Diese riesigen Moleküle werden in der Chemie als Makromoleküle bezeichnet (griech. makros= groß). Sie entstehen durch das Aneinanderreihen und Verbinden von vielen gleichartigen Teilchen („poly = viele“, „meros =Teil). Kunststoffe zählen daher zu den makromolekularen, polymeren Stoffen.
In der Praxis entstehen Kunststoffe aus einer Vielzahl von gleichartigen Bausteinen, die durch chemische Reaktion miteinander verbunden werden und die für Kunststoffe charakteristischen Makromoleküle aufbauen. Die notwendigen „Einzelbausteine“, d.h. die Ausgangsstoffe für die Kunststoffe, werden aus Erdöl, Erdgas oder Kohle gewonnen.
Der Kunststoff Polyethylen entsteht beispielsweise durch die Verbindung von Ethylenmolekülen. Die Namen vieler Kunststoffe geben Auskunft darüber, welche Ausgangsstoffe für ihre Herstellung verwendet werden:
- Polystyrol = aus vielen Styrolteilchen
- Polypropylen = aus vielen Propylenteilchen
- Polyethylen = aus vielen Ethylenteilchen
Kunststoffe sind aus der heutigen modernen Welt nicht mehr wegzudenken. Nicht umsonst tragen sie auch den Namen „Werkstoffe des 21. Jahrhunderts“. Aufgrund der endlichen Verfügbarkeit der zur Herstellung notwendigen Rohstoffe wie z.B. Öl, wird heute mehr und mehr an bio-basierten Kunststoffen aus nachwachsneden Rohstoffen geforscht. Viele Serienanwendungen aus diesen Biokunststoffen sind bereits heute am Markt verfügbar.