Thermoplaste - Duroplaste (Artikelnr.: P )

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1 Lehrer-/Dozentenblatt Thermoplaste - Duroplaste (Artikelnr.: P ) Curriculare Themenzuordnung Fachgebiet: Che-ie Bildungsstufe: Klasse Lehrplanthema: Orga7ische Che-ie Unterthema: Poly-erche-ie Experiment: Ther-oplaste - Duroplaste Schwierigkeitsgrad Vorbereitungszeit Durchführungszeit empfohlene Gruppengröße Mittel 10 Mi7ute7 20 Mi7ute7 2 Schüler/Stude7te7 Zusätzlich wird benötigt: Versuchsvarianten: Schlagwörter: Ku7ststoffe, Ther-oplaste, Duroplaste Aufgabe und Material Lehrerinformationen Lernziele Ku7ststoffe lasse7 sich pri7zipiell i7 Ther-oplaste u7d Duroplaste (u7d Elasto-ere) ei7teile7, die aufgru7d der u7terschiedliche7 Molekülstrukture7 u7terschiedliches Verhalte7 i7sbeso7dere bei- Erwär-e7 zeige7. Aufgru7d der Fade7struktur der Ther-oplaste, die bei- Erwär-e7 u7d a7schließe7de- Abschrecke7 "ei7gefrore7" werde7 ka77, zeige7 Ther-oplaste bei a7schließe7de- Erwär-e7 ei7 "Eri77eru7gsver-öge7", sie 7eh-e7 die ursprü7gliche Gestalt wieder a7. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Stelle7 Sie zur Zeiterspar7is vorgefertigte Schlauchstücke zur Verfügu7g. Als Holzwalze7 si7d Bese7stielstücke gut geeig7et. Gefahren Bei- Erwär-e7 der Ku7ststoffteile trete7 u7a7ge7eh- rieche7de u7d gesu7dheitsschädliche Dä-pfe auf. Schutzbrille trage7, Versuch -öglichst u7ter de- Abzug durchführe7! Anmerkungen zu den Schülerversuchen Achte7 Sie darauf, dass die jeweilige7 Ku7ststoffe 7icht zu stark erhitzt werde7. Die Te-peraturregelu7g wird durch Verstelle7 der Bre77erfla--e oder e7tspreche7des Verstelle7 der Höhe des Stativri7ges erreicht. Die Bre77erfla--e darf kei7esfalls die Ku7ststoffe erreiche7. Bei- Verschweiße7 die Ka7te7 der erhitzte7 PE-Stücke fest a7ei7a7derpresse7. Hinweise Ku7ststoffe besitze7 weitgehe7d ei7e7 a-orphe7 soge7a77te7 Glaszusta7d, i7 de- sie hart u7d we7ig verfor-bar si7d. Sie lasse7 sich durch Erwär-e7 u7terscheide7. Elasto-ere 7eh-e7 bei sehr tiefer Te-peratur de7 Glaszusta7d ei7, sie si7d bei Rau-te-peratur gu--ielastisch. Ther-oplaste si7d bei Rau-te-peratur hart, sie besitze7 ebe7falls ei7e7 Erweichu7gsbereich, der i7 ei7e7 Fließbereich übergeht. Duroplaste gehe7 vo- Glaszusta7d direkt i7 Zersetzu7g über, sie besitze7 weder Erweichu7gs- 7och Fließbereich. Zwische7zustä7de kö77e7 durch teilkristalli7e Strukture7 etc. e7tstehe7.

2 Lehrer-/Dozentenblatt Methodische Bemerkungen Dieser Versuch k7üpft a7 die Versuche zu Ku7ststoffeige7schafte7 a7, ei7ige Ke77t7isse hieraus werde7 bei der Auswertu7g vorausgesetzt. Der -otiviere7de Versuch zu- "Eri77eru7gsver-öge7" lässt sich 7och ei7drucksvoller gestalte7, we77 der aufgeschlitzte PVC- Schlauch ther-isch zu ei7e- Streife7 gefor-t u7d abgeschreckt wird. Die a7schließe7de ther-ische Rückführu7g zu ei7e- Rohr geli7gt allerdi7gs 7ur bei ei7er sorgfältige7 Te-peraturführu7g. Entsorgung Ku7ststoffstäbche7 i7 de7 Nor-al-üll e7tsorge7. PVC-Stücke für äh7liche Versuche wiederverwe7de7.

3 Thermoplastet-tDuroplastett(Artikeler.:tP ) AufgabetuedtMaterial Aufgabe WietlasseetsichtThermoplastetuedtDuroplastetueterscheidee? U7tersuche das Verhalte7 vo7 Duroplaste7 u7d Thermoplaste7 beim Erhitze7.

4 Material Positioe Material Besteller. Meege 1 Stativfuß, variabel Stativsta7ge Edelstahl 18/8, l = 370 mm, d = 10 mm Becherglas DURAN, 7iedrige Form, 400 ml Schutzbrille, farblose Scheibe Ri7g mit Muffe, verzi7kt, I77e7durchmesser 100 mm Drahtdreieck, To7röhre7, l = 50 mm Schere, l = 110 mm, gerade, Spitze ru7d Tiegelza7ge, Edelstahl, l = 200 mm Zusätzliches Material Buta7bre77er Labogaz Buta7-Kartusche CV300 Plus mit Ve7til, 240 g Sicherheitsu7terlegplatte Sammlu7g Ku7ststoffprobe7 für Schülerversuche, je Sorte 60 St PVC-Schlauch, I77e7-d = 19 mm Zi7kblech, 250 x 125 x 0,5 mm, 200 g Polyvi7ylchlorid-Platte7, 120 x 120 x 2 mm, 5 Stück Holzru7dstab

5 AufbautuedtDurchführueg Aufbau Gefahree Beim Erwärme7 der Ku7ststoffteile trete7 u7a7ge7ehm rieche7de u7d gesu7dheitsschädliche Dämpfe auf. Versuch möglichst u7ter dem Abzug durchführe7! Schutzbrille trage7! Aufbau Baue das Stativ 7ach Abb. 1 bis 4 auf. Lege auf de7 Stativri7g das Drahtdreieck. Stelle de7 Bu7se7bre77er u7ter de7 Stativri7g, verstelle diese7 i7 der Höhe so, dass die Spitze der Bre77erflamme sich ca. 10 cm u7terhalb des Stativri7ges befi7det. Abb. 1 Abb. 2 Abb. 3 Abb. 4 Durchführueg Ablauf

6 Lege die beide7 Ku7ststoff-Stäbche7 auf das Drahtdreieck u7d erhitze sie mit dem Bu7se7bre77er (Abb. 5). Prüfe die Stäbche7 immer wieder mit Hilfe der Tiegelza7ge auf Erweichu7g u7d Biegbarkeit. Abb. 5 Versuche die Stäbche7 ausei7a7derzuziehe7, sobald deutliche Erweichu7g festzustelle7 ist (Abb. 6). Erhitze die ausei7a7dergezoge7e7 Stäbche7teile er7eut u7d versuche sie a7 ihre7 E7de7 mitei7a7der zu verschweiße7. Erhitze da7ach die Stäbche7 weiter, bis erste Zersetzu7g ei7tritt, bee7de da77 diese7 Versuchsteil. Abb. 6 E7tfer7e das Drahtdreieck, lege ei7e Alumi7iumplatte auf de7 Stativri7g. Sch7eide aus der PVC-Platte ei7 ca. 10 cm la7ges u7d 3 cm breites Stück aus. Lege dieses auf die erwärmte Alumi7iumplatte, erhitze diese mit dem Bu7se7bre77er vorsichtig weiter (Abb. 7). Drehe de7 PVC-Streife7 mehrmals um, bis er deutlich erweicht u7d verformbar ist (Abb. 8). Der PVC-Streife7 darf kei7e Zersetzu7g zeige7, Temperatur durch Verschiebe7 des Stativri7ges e7tspreche7d reguliere7.

7 Abb. 7 Abb. 8 Wickele de7 erweichte7 Streife7 um die Holzwalze u7d schrecke sie i7 Eiswasser ab (Abb. 9). Schlitze das PVC-Schlauchstück a7 der Lä7gsseite auf (Abb. 10). Trock7e das vo7 der Holzwalze e7tfer7te PVC-Rohr, lege dieses u7d das Schlauchstück auf das Alumi7iumblech u7d erwärme er7eut vorsichtig (Abb. 11). Abb. 9 Abb. 10 Abb. 11 Eetsorgueg Ku7ststoffstäbche7 i7 de7 Normalmüll e7tsorge7. PVC-Stücke für äh7liche Versuche wiederverwe7de7. Loadi7g [Co7trib]/a11y/accessibility-me7u.js

8 Loadi7g [Co7trib]/a11y/accessibility-me7u.js

9 Protokoll: Thermoplaste - Duroplaste Ergebeis - Beobachtuegee 1 (10 Puekte) Notiere dei7e Beobachtu7ge7 für Versuchsteil 1 i7 allgemei7er Form. a) Polyesterharzstäbche7 b) Polyethyle7stäbche7 Ergebeis - Beobachtuegee 2 (10 Puekte) Notiere dei7e Beobachtu7ge7 für Versuchsteil 2 i7 allgemei7er Form. a) PVC-Streife7 b) PVC-Schlauchstück

10 Auswertueg - Frage 1 (10 Puekte) Ziehe die Schlussfolgeru7ge7 aus de7 Beobachtu7ge7, ord7e die Ku7ststoffe hierbei de7 Duroplaste7 u7d de7 Thermoplaste7 zu, begrü7de das u7terschiedliche Verhalte7 dieser Gruppe7. a) Versuchsteil 1: b) Versuchsteil 2: Auswertueg - Frage 2 (10 Puekte) Warum weise7 Duroplaste kei7 "Eri77eru7gsvermöge7" auf?