Kunststoffe. Herausgegeben von Wilhelm Keim. Synthese, Herstellungsverfahren, Apparaturen. WILEY- VCH WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.

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Lena Maier
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1 Kunststoffe Synthese, Herstellungsverfahren, Apparaturen Herausgegeben von Wilhelm Keim WILEY- VCH WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

2 Herausgeber Prof. Dr. em. Wilhelm Keim RWTH Aachen Institut für Technische Chemie und Makromolekulare Chemie Worringerweg Aachen Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Herausgeber, Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie für eventuelle Druckfehler keine Haftung. 1. Auflage 2006 Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über < abrufbar WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KCaA, Weinheim Gedruckt auf säurefreiem Papier. Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form - durch Photokopie, Mikroverfilmung oder irgendein anderes Verfahren - reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen oder übersetzt werden. Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder sonstigen Kennzeichen in diesem Buch berechtigt nicht zu der Annahme, dass diese von jedermann frei benutzt werden dürfen. Vielmehr kann es sich auch dann um eingetragene Warenzeichen oder sonstige gesetzlich geschützte Kennzeichen handeln, wenn sie nicht eigens als solche markiert sind. All rights reserved (including those of Translation into other languages). No part of this book may be reproduced in any form - by photoprinting, microfilm, or any other mcans - nor transmitted or translated into a machine language without written permission from the publishers. Registcred names, trademarks, etc. used in this book, even when not specifically marked as such, are not to be considered unprotected by law. Satz Typomedia GmbH, Ostfildern Druck Strauss Offsetdruck GmbH, Mörlcnbach Bindung Litges & Dopf Buchbinderei GmbH, Heppenheim Printed in the Federal Republic of Germany 1SBN-13: ISBN-10:

3 Inhalt Herausgeber und Autoren Vorwort Einleitung Synthesemethoden und Herstellverfahren für Kunststoffe Synthesemethoden Synthese von Kunststoffen durch Polymerisation Synthese von Kunststoffen durch Polykondensation Synthese von Kunststoffen durch Polyaddition Synthese von Kunststoffen durch Modifizierung von Makromolekülen Synthese von Kunststoffen durch chemische Umsetzungen an Makromolekülen Mischungen von Polymeren (Polymerblends) Herstellverfahren Besonderheiten bei der Herstellung von Kunststoffen Polyreaktionen in Substanz Homogene Polyreaktionen in Substanz Heterogene Polyreaktionen in Substanz Polyreaktionen in Lösung Polyreaktionen in Dispersion Polyreaktionen in Suspension Polyreaktionen in Emulsion Apparaturen zur Herstellung, Aufarbeitung und Konfektionierung von Kunststoffen Reaktoren Reaktortypen Mischvorrichtungen Wärmeabfuhr Produktaustrag Aufarbeitung Entmonomerisierung Aufbereitung von Polymerisaten aus Emulsions- und Suspensionsverfahren Konfektionierung Compoundierung und Granulatherstellung Polymerpulver Ausblick Herstellung der wichtigsten Kunststoffe Polyolefine Polyethylene Hochdruck-Polymerisationsverfahren XI XV

4.1.1.2 4.1.2 4.1.2.1 4.1.2.2 4.1.2.3 4.1.2.4 4.1.3 4.1.3.1 4.1.3.2 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.2.1 4.2.2.2 4.2.2.3 4.2.2.4 4.2.2.5 4.2.2.6 4.2.3 4.3 4.3.1 4.3.1.1 4.3.1.2 4.3.1.3 4.3.2 4.3.2.1 4.3.2.2

4 Niederdruck-Polymerisationsverfahren Polypropylene Schleifen-(Loop)-Gasphasen-Kaskadenverfahren Gasphasen-Kaskadenverfahren Gasphasen-Kaskade mit horizontal liegenden, gerührten Reaktoren Mehrzonen-Gasphasen-Schleifenreaktor Polybuten-1 Katalysatoren Produktportfolio Styrolpolymere Physikalische und chemische Grundlagen der Verfahren Beschreibung der Herstellverfahren Styrol-Homopolymere Styrol-Acrylnitril-Copolymer Schlagfestes Polystyrol ABS-Polymerisate Verschäumbares Polystyrol Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere Polyvinylchloride Physikalische und chemische Grundlagen der Verfahren Vinylchlorid Polyvinylchlorid Einsatzstoffe bei der Polymerisation Beschreibung der Polymerisationsverfahren Suspensionspolymerisation Massepolymerisation Mikrosuspensionsverfahren Emulsionspolymerisation Vinylchlorid-Copolymere PVC-Verarbeitung Hilfsstoffe für die Verarbeitung Polyoxymethylene Physikalische und chemische Grundlagen der Verfahren Beschreibung der Herstellverfahren Herstellung von Homopolymerisaten Herstellung von Copolymerisaten Wirtschaftlicher Ausblick

4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.3.1 4.5.3.2 4.5.3.3 4.5.3.4 4.5.4 4.5.4.1 4.5.4.2 4.5.4.3 4.5.4.4 4.5.4.5 4.5.4.6 4.5.4.7 4.5.5 4.5.5.1 4.5.5.2 4.5.5.3 4.5.5.4 4.5.5.5 4.5.6 4.6 4.6.1 4.6.2 4.6.2.1 4.6.2.2 4.6.2.3 4.6.3 4.6.4 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 4.

5 Fluorpolymere Wirtschaftliche Bedeutung Haupteinsatzgebiete Hersteller Produkte Herstellung Eigenschaften Verarbeitung Einsatzgebiete Polytetrafluorethylen-(PTFE)-Homopolymere Polytrifluorchlorethylen (PCTFE) Polyvinylfluorid (PVF) Polyvinylidenfluorid (PVDF) Copolymere TFE-HFP (Hexafluorpropen): FEP TFE-PPVE (Perfluorpropylvinylether): PFA TFE-PMVE (Perfluormethylvinylether): MFA TFE-Ethylen: ETFE CTFE-Ethylen (ECTFE) Ethylen-TFE-HFP (EFEP) TFE-HFP-VDF (THV) Spezialitäten PTFE-Compounds PTFE-Mikropulver Produkte optische Anwendungen Produkte Membrantechnologien Produkte Beschichtungssysteme Hersteller Handelsnamen Polymethylmethacrylat Physikalische und chemische Grundlagen der Verfahren Beschreibung der Herstellverfahren Gießverfahren zur Herstellung von hochmolekularem Halbzeug Verfahren zur Herstellung von Formmassen Technischer Ausblick Verarbeitung Polycarbonate Einleitung Beschreibung der Herstellverfahren Polyamide Übersicht über die Stoffklasse Aliphatische Polyamide Herstellung der aliphatischen Polyamide Eigenschaften und Anwendungen

4.8.3 4.8.3.1 4.8.3.2 4.8.4 4.8.5 4.8.6 4.9 4.9.1 4.10 4.10.1 4.10.2 4.11

6 Teilaromatische Polyamide Herstellung der teilaromatischen Polyamide und Copolyamide Eigenschaften der teilaromatischen Polyamide Modifizierte Polyamide Verarbeitung und Anwendungen der Polyamide Hersteller von Polyamiden Polyester Thermoplastische Polyester für technische Anwendungen Polyphenylenoxide (PPO) Herstellung Eigenschaften und Anwendung Polyphenylensulfide Einführung Herstellverfahren Historische Entwicklung Technische Produktionsverfahren Materialeigenschaften Kristallisationsverhalten Mechanische Eigenschaften Chemische Eigenschaften Anwendungsgebiete Hersteller und Kapazitäten Polysulfone Herstellung Eigenschaften und Anwendungen Kunststoffe aus Cellulose Regeneratcellulose (Zellglas) Blasfolien nach dem NMMO-Verfahren Komposit-Werkstoffe Celluloseester Herstellung der Celluloseester und Rohstoffbasis Eigenschaften der organischen Celluloseester und Formmassen Polyurethane Grundreaktionen und makromolekularer Aufbau Rohstoffe für die Polyurethanherstellung Hilfsstoffe Formmassen Formmassen aus Phenol-, Harnstoff- und Melamin-Formaldehyd-Kondensaten Herstellung von Formmassen Verarbeitung von Formmassen

4.15.1.3 Formmassen aus Phenol-Formaldehyd-Kondensaten 4.15.1.4 Formmassen aus Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten 4.15.1.5 Formmassen aus Melamin-Formaldehyd-Kondensaten 4.15.2 Formmassen aus ungesättigten Polyesterharzen 4.

7 Formmassen aus Phenol-Formaldehyd-Kondensaten Formmassen aus Harnstoff-Formaldehyd-Kondensaten Formmassen aus Melamin-Formaldehyd-Kondensaten Formmassen aus ungesättigten Polyesterharzen Herstellung von UP-Harzmassen Herstellung von Formteilen aus UP-Harzmatten im Formpressverfahren (Sheet Moulding Compounds = SMC) Herstellung von Formteilen aus Faserformmassen durch Spritzguss (Bulk Moulding Compounds) Ökologische Aspekte und Recycling Anwendungsgebiete und Wirtschaftlichkeit Cycloolefin(co)polymere Einleitung Herstellung Eigenschaften und Anwendungen Verfahren zur Herstellung von flüssigkristallinen Polymeren (LCP) Aufbau von LCP Herstellung von LCP Verarbeitung von thermoplastischen Formmassen und Polyurethan-Rohstoffen Verarbeitung von thermoplastischen Formmassen Übersicht Materialvorbereitung Aufbereiten Mischen Granulieren Zerkleinern Trocknen Fördern Urformen Plastifizieren beim Urformen Extrusionsverfahren Spritzgießen Umformen Kaltformen Warmformen (Tiefziehen, Streckformen) Fügen Schweißen Weitere Verarbeitungsverfahren Herstellung von Formteilen und Halbzeugen aus Polyurethan Dosier- und Mischmaschinen Verarbeitungsanlagen

8 5.2.3 Messen, Steuern und Regeln Literatur 325 Stichwortverzeichnis 351

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