Makromoleküle Band 2 Technologie Rohstoffe - Industrielle Synthesen - Polymere - Anwendungen 5., völlig neubearbeitete Auflage Hans-Georg Elias Hüthig & Wepf Verlag Basel Heidelberg New York
XXI Inhaltsverzeichnis (Literatur befindet sich am Ende jedes Kapitels) Motto Vorwort Abbildungsnachweis Verzeichnis der Abbildungen Mathematische Symbole Hochgestellte Symbole vor einem Buchstaben Hochgestellte Symbole hinter einem Buchstaben Tiefgestellte Symbole hinter einem Buchstaben Präfixes von Worten Abkürzungen von Namen und Begriffen Symbole V VII X Xu Xu XIII XIII XIII XTV XV XVI 1 Einführung 1 2 Rohstoffe 8 2.1 Einführung 8 2.1.1 Übersicht 8 2.1.2 Energieträger 9 2.1.3 Energieaufwand 11 2.2 Fossile Rohstoffe 12 2.2.1 Erdgas 12 2.2.2 Eidöl 15 2.2.3 Ölschiefer und Ölsande 20 2.2.4 Kohlen 21 2.2.5 Braunkohle 23 2.2.6 Bitumen und Asphalt 23 2.3 Holz 24 2.3.1 Übersicht 24 2.3.2 Naturholz 26 2.3.2 Pressholz 28 2.3.4 Sperrholz 28 2.3.5 Polymerholz 28 2.3.6 Holzstoff 29 2.3.7 Zellstoff 30 2.3.8 Holzverzuckerung 31 2.3.9 Holzvergasung 31 2.3.10 Hemicellulosen 32 2.3.11 Lignine 33 2.4 Andere pflanzliche und tierische Rohstoffe 34 2.4.1 Übersicht 34 2.4.2 Naturharze 35 2.4.3 FetteundÖle 37 2.4.4 Zucker und Biomasse 39
xxn Inhaltsverzeichnis 3 Struktur von Polymeren 42 3.1 Chemische Struktur 42 3.1.1 Monomere für Polymere 42 3.1.2 Homopolymere 42 3.1.3 Regioisomereund Copolymere 45 3.1.4 Konfiguration und Taktizität 47 3.2 Molmassen 49 3.2.1 Molmassenverteilungen 49 3.2.2 Bestimmung von Molmassenverteilungen 52 3.2.3 Mittelwerte 53 3.3 Physikalische Struktur 55 3.3.1 Mikrokonformationen 55 3.3.2 Konformationen in idealen Kristallen 57 3.3.3 Kristallstrukturen 58 3.3.4 Morphologie 59 3.3.5 Mesophasen 60 3.3.6 Struktur von Blockcopolymeren 62 3.4 Lösungen, Schmelzen und Gläser 63 3.4.1 Konformationen in Polymerlösungen 63 3.4.2 Statistische Knäuel 64 3.4.3 Schmelzen und Gläser 66 3.4.4 Gestörte und wurmartige Ketten 67 4 Technische Synthesen 68 4.1 Polyreaktionen 68 4.1.1 Einteilung 68 4.1.2 Thermodynamische Voraussetzungen 71 4.1.3 Elementarreaktionen 72 4.1.4 Polyadditionen und Polykondensationen 74 4.1.5 Ionische Polymerisationen 77 4.1.6 Polyinsertionen 79 4.1.7 Radikalische Polymerisationen 80 4.1.8 Copolymerisationen 82 4.1.9 Polymertransformationen 84 4.2 Technische Verfahren 86 4.2.1 Übersicht 86 4.2.2 Katalysatoren und Initiatoren 87 4.2.3 Polyreaktionen in Masse 90 4.2.4 Polyreaktionen in Suspension 90 4.2.5 Polymerisation in Emulsion 93 4.2.5.1 Phänomene 93 4.2.5.2 Polymerisationsgeschwindigkeit 98 4.2.5.3 Partikel-Bildung 99 4.2.5.4 Produkteigenschaften 101 4.2.6 Polyreaktionen in Lösungs-und Fällungsmitteln 101 4.2.7 Polymerisationen in Gasphasen 105 4.3 Reaktoren 107
xxm 4.3.1 Viskositäten 107 4.3.2 Reaktortypen 109 4.3.3 Rührer 112 4.4 Aufbereitung von Polymeren 114 4.5 Wirtschaftliche Aspekte 115 4.5.1 Energie-Aufwand 115 4.5.2 Kapazitäten 115 4.5.3 Kosten und Preise 116 5 Kohlenstoff-Ketten 121 5.1 Kohlenstoffe 121 5.1.1 Diamant 121 5.1.2 Graphit 121 5.1.3 Kohlenstoff-und Graphitfasem 122 5.1.4 Glaskohlenstoff 124 5.1.5 Russe 124 5.2 Poly(olefin)e 125 5.2.1 Poly(methylen) 125 5.2.2 Poly(ethylen)e 125 5.2.2.1 Einteilung 126 5.2.2.2 Hochdruck-Synthesen 126 5.2.2.3 Niederdruck-Synthesen 129 5.2.2.4 DerivatisierungvonPoly(ethylen) 132 5.2.3 Copolymere des Ethylens 133 5.2.3.1 Copolymere mit a-olefinen und Dienen 133 5.2.3.2 Copolymere mit Vinylverbindungen 134 5.2.3.3 Copolymere mit Acrylverbindungen 134 5.2.4 Poly(propylen)e 135 5.2.5 Poly(l-buten) 136 5.2.6 Poly(4-methyl-l-penten) 137 5.2.7 Höhere Poly(a-olefin)e 137 5.2.8 PolyQsobutylen) 137 5.3 Poly(dien)e 138 5.3.1 Übersicht 138 5.3.2 Poly(butadien)e 139 5.3.2.1 Anionische Polymerisationen 139 5.3.2.2 Alfin-Polymerisationen 140 5.3.2.3 Radikalische Polymerisationen 140 5.3.2.4 Ziegler-Natta-Polymerisationen 141 5.3.3 Poly(isopren)e 142 5.3.3.1 Natürliche Polyprene 142 5.3.3.2 Synthetische Poly(isopren)e 143 5.3.3.3 Derivate 144 5.3.4 Poly(chloropren) 144 5.3.5 Poly(2,3-dimethylbutadien) 145 5.3.6 Poly(alkenamer)e 145 5.3.7 Poly(acetylen)e 146
5.4 AromatischePoly(kohlenwasserstoff)e 147 5.4.1 Poly(phenylen)e 147 5.4.2 Poly(p-xylylen) 148 5.4.3 Phenolharze 149 5.4.3.1 Säurekatalyse 149 5.4.3.2 Basenkatalyse 150 5.4.3.3 Eigenschaften 150 5.5 Andere Poly(kohlenwasserstoff)e 152 5.5.1 Cumaron/Inden-Harze 152 5.5.2 Harzöl-Harze 153 5.5.3 Pinen-Harze 153 5.5.4 Polymere aus ungesättigten Naturölen 153 5.6 Poly(vinylverbindung)en 154 5.6.1 Poly(styrol) 154 5.6.1.1 Homopolymere 154 5.6.1.2 Copolymere 155 5.6.2 Substituierte Poly(styrol)e 156 5.6.3 Poly(vinylacetat) 157 5.6.4 Poly(vinylalkohol) 157 5.6.5 Poly(vinylacetal)e 158 5.6.6 Poly(vinylether) 159 5.6.7 Poly(N-vinylverbindung)en 160 5.7 Poly(halogenkohlenwasserstoff)e 161 5.7.1 Polyvinylchlorid) 161 5.7.1.1 Homopolymerisationen 161 5.7.1.2 Struktur und Eigenschaften 162 5.7.1.3 Derivate 164 5.7.1.4 Copolymere 164 5.7.2 Poly(vinylidenchlorid) 164 5.7.3 Poly(tetrafluorethylen) 165 5.7.3.1 Homopolymere 165 5.7.3.2 Copolymere 166 5.7.4 Poly(chlortrifluorethylen) 167 5.7.5 Poly(vinylfluorid) 167 5.7.6 Poly(vinylidenfluorid) 167 5.8 Poly(acrylverbindung)en 168 5.8.1 Poly(acrylsäure) 168 5.8.2 Poly(acrylsäureester) 169 5.8.3 Poly(acrolein) 170 5.8.4 Poly(acrylamid) 170 5.8.5 Poly(acrylnitril) 171 5.8.6 Poly(ct-cyanacrylat)e 172 5.8.7 Poly(methylmethacrylat)e 172 5.8.8 Poly(2-hydroxyethylmethacrylat) 173 5.8.9 Poly(methacrylimid) 173 5.9 Poly(allylverbindung)en 174
XXV 6 Kohlenstoff-Sauerstoff-Ketten 179 6.1 Polyacetale 179 6.1.1 Poly(oxymethylen)e 179 6.1.1.1 Homopolymerc 179 6.1.1.2 Copolymerc 180 6.1.2 Höhere Polyacetale 181 6.2 Polyether 182 6.2.1 Poly(oxyethylen)e 182 6.2.2 Poly(propylenoxid) 183 6.2.3 Poly(epichlorhydrin) 184 6.2.4 Phenoxy-Harze 184 6.2.5 Epoxid-Harze 184 6.2.6 Poly(tetrahydrofuran) 186 6.2.7 Furan-Harze 186 6.2.8 Poly(phenylenoxid) 187 6.2.9 Polyetheiketone 188 6.2.10 Phenol-Aralkyl-Harze 189 6.3 Aliphatische Polyester 189 6.3.1 Poly(a-hydroxyessigsäure) 189 6.3.2 Poly(ß-propionsäure)n 190 6.3.3 Poly(pivalolacton) 190 6.3.4 Poly(e-caprolacton) 191 6.3.5 Poly(ß-malonsäure) 191 6.3.6 Andere gesättigte Polyester 192 6.3.7 Ungesättigte Polyester 193 6.4 Aromatische Polyester 194 6.4.1 Polycarbonate 194 6.4.2 Poly(p-hydroxybenzoat)e 195 6.4.2 Poly(ethylenterephthalat) 196 6.4.3 Poly(butylenterephthalat) 197 6.4.5 Polyarylate 198 6.4.6 Alkydharze 198 7 Kohlenstoff-Schwefel-Ketten 200 7.1 Aliphatische Polysulfide mit Monoschwefel 200 7.2 Aliphatische Polysulfide mit Polyschwefel 201 7.3 Aromatische Polysulfidether 202 7.4 Poly(phenylensulfid) 202 7.5 Polyethersulfone 204 8 Kohlenstoff-Stickstoff-Ketten 207 8.1 Polyimine 207 8.1.1 Polyisocyanide 207 8.1.2 Poly(ethylenimin) 208 8.1.3 Poly(anilin) 209 8.2 Polyamide 209
XXVI Inhaltsverzeichnis 8.2.1 Übersicht 209 8.2.2 Aliphatische AA/BB-Polyamide 210 8.2.3 Aromatische AA/BB-Polyamide 213 8.2.4 AB-Polyamide 215 8.2.4.1 Übersicht 215 8.2.4.2 Hydrolytische Lactam-Polymerisation 216 8.2.4.3 Ionische Lactam-Polymerisation 217 8.2.4.4 Polykondensationen 219 8.2.4.5 Polyeliminationen von Leuchsanhydriden 220 8.2.4.6 Andere Polyamid-Bildungen 221 8.3 Harnstoff-Polymere 221 8.3.1 Polyhamstoffe 221 8.3.2 Aminohaize 222 8.3.2.1 Synthesen 222 8.3.2.2 Technische Produkte 224 8.3.3 Polyhydrazide 225 8.4 Polyurethane und andere Isocyanat-Polymere 225 8.4.1 Übersicht 225 8.4.2 Rohstoffe und Reaktionen 227 8.4.3 Anwendungen 229 8.4.3.1 Schaumstoffe 229 8.4.3.2 Hastomere 230 8.4.3.3 Überzüge und Klebstoffe 231 8.4.3.4 Reproduktionstechnik 232 8.5 Polyimide 232 8.5.1 Polyamid 1 232 8.5.2 In-situ gebildete Polyimide 233 8.5.3 Vorgeformte Imidgruppen 235 8.6 Polyazole 236 8.6.1 Poly(benzimidazol)e 236 8.6.2 Poly(benzoxazol) und Poly(benzthiazol) 238 8.6.3 Polyhydantoine 239 8.6.4 Poly(parabansäure)n 240 8.6.5 Poly(terephthaloyloximidrazon) 240 8.6.6 Poly(oxadiazol)e und Poly(triazol)e 242 8.7 Polyazine 242 8.7.1 Poly(phenylchinoxalin)e 243 8.7.2 Poly(triazin)e 243 8.7.3 Poly(chinazolindion)e 244 8.7.4 Poly(isocyanurat)e 244 8.8 Andere Kohlenstoff-Stickstoff-Ketten 245 9 Proteine 248 9.1 Übersicht 248 9.1.1 Aufbau 248 9.1.2 Einteilung und Verwendung 249 9.2 Enzyme 250
xxvn 9.2.1 Einteilung 250 9.2.2 Struktur und Wirksamkeit 251 9.2.3 Herstellung von Enzymen 253 9.2.4 Industrielle Nutzung 253 9.2.5 Immobilisierung 254 9.3 Kollagen 256 9.3.1 Übersicht über Skieroproteine 256 9.3.2 Kollagen 256 9.3.2.1 Struktur 256 9.3.2.2 Biosynthese 257 9.3.2.3 Eigenschaften 259 9.3.3 Leder 259 9.3.3.1 Naturleder 259 9.3.3.2 Synthetische Leder 260 9.3.4 Gelatine 261 9.4 Proteingummen 262 9.4.1 Elastin 262 9.4.2 Resilin und Abductin 263 9.5 Proteinfasern 263 9.5.1 Seide 263 9.5.2 Wolle 265 9.5.2.1 Wollstruktur 265 9.5.2.2 Carbonisieren 265 9.5.3 Regenerierte Proteinfasem 266 10 Polysaccharide 270 10.1 Einführung 270 10.1.1 Übersicht 270 10.1.2 Einfache Zucker 270 10.1.3 Nomenklatur 275 10.1.4 Biosynthese 276 10.2 Poly(a-glucose)n 277 10.2.1 Übersicht über Poly(glucose)n 277 10.2.2 Amylose 278 10.2.3 Amylopekün 279 10.2.4 Stärke 280 10.2.5 Glycogen 282 10.2.6 Dextrine 282 10.2.7 Dextran 283 10.2.8 Poly(dextrose) 284 10.3 Cellulose 284 10.3.1 Chemische Struktur 284 10.3.2 Physikalische Struktur 284 10.3.3 Naturfasern 287 10.3.3.1 Vorkommen 287 10.3.3.2 Struktur 288 10.3.4 Bakteriencellulose 290
10.3.5 Cellulosederivate 291 10.3.5.1 Cellulosenitrat 291 10.3.5.2 Celluloseacetat 292 10.3.5.3 Celluloseether 292 10.3.6 Regenerierte Cellulosen 293 10.3.6.1 Cuoxam-Verfahrcn 293 10.3.6.2 Viskose-Verfahren 293 10.3.6.3 Zellglas 296 10.4 Poly(a-aminosaccharid)e 296 10.4.1 Chitin und Chitosan 296 10.4.2 Mukopolysaccharide 297 10.5 Poly(galactose)n 298 10.5.1 Agar-Agar 298 10.5.2 Carrageen(in) 299 10.5.3 Traganth 300 10.5.4 Pektine 300 10.5.5 G.Ghatti 302 10.5.6 Gummi Arabicum 302 10.6 Poly(mannose)n 302 10.6.1 Pullulan 302 10.6.2 Guaran 303 10.6.3 Carobin 304 10.6.4 Alginate 304 10.7 Andere Polysaccharide 304 10.7.1 Xylan 304 10.7.2 Xanthan 305 10.7.3 Poly(fructose)n 306 11 Anorganische Polymere 308 11.1 Einführung 308 11.2 Bor-Polymere 309 11.2.1 Bornitrid 309 11.2.2 Borcarbid 310 11.2.3 Poly(carboransiloxan)e 310 11.3 Silicium-Polymere 311 11.3.1 Polysilane und Polycarbosilane 311 11.3.2 Poly(kieselsäure) 312 11.3.3 Silicate 313 11.3.4 Silicat-Gläser 313 11.3.5 Zement und Beton 314 11.3.6 Keramische Weikstoffe 315 11.3.7 Silicone 316 11.3.7.1 Silicat-Umwandlungen 316 11.3.7.2 Polyreaktionen 317 11.3.7.3 Produkte 319 11.4 Phosphor-Polymere 319 11.4.1 Elementarer Phosphor 319
XXK 11.4.2 PolyCphosphorsäure) und ihre Salze 320 11.4.3 Poly(phosphorsäureester) 321 11.4.4 Polyphosphazene 322 11.5 Schwefel-Polymere 323 11.5.1 Elementarer Schwefel 323 11.5.2 Poly(thiazyl) 325 11.6 Organometall-Polymere 325 12 Ausrüstung von Polymeren 331 12.1 Übersicht 331 12.1.1 Einleitung 331 12.1.2 Aufbereiten von Polymeren 332 12.1.3 Auswandern von Additiven 334 12.2 Farbgebung 336 12.2.1 Einleitung 336 12.2.2 Farbe 337 12.2.3 Glanz 339 12.2.4 Deckvermögen 339 12.2.5 Andere Farbmittel-Eigenschaften 341 12.2.6 Farbstoffe und Pigmente 342 12.3 PhysikalischeGebrauchseigenschaften 344 12.3.1 Nukleierungsmittel 344 12.3.2 Füllstoffe 345 12.3.2.1 Übersicht 345 12.3.2.2 Füllstoff-Typen 346 12.3.2.3 Partikuläre Mineralstoffe 348 12.3.2.4 Faserförmige Füllstoffe 349 12.3.2.5 Plättchenföimige Füllstoffe 349 12.3.2.6 Haftvermittler 350 12.3.3 Weichmacher 350 12.3.3.1 Übersicht 350 12.3.3.2 Weichmacher-Typen 351 12.3.3.3 PVC-Plastisole 352 12.3.4 Verträglichkeitsmacher 352 12.3.5 Antibeschlagmittel 353 12.3.6 Anüstatika und Leitfähigkeitsverbesserer 353 12.4 Verarbeitungshilfe 355 12.4.1 Gleitmittel 355 12.4.1.1 Innere Gleitmittel 355 12.4.1.2 Äussere Gleitmittel 355 12.4.2 Plastifiziermittel 356 12.4.3 Trennmittel 356 12.4.4 Antiblockmittel 356 12.5 Chemische Gebrauchseigenschaften 357 12.5.1 Einleitung 357 12.5.2 Abbau 357 12.5.2.1 Grundlagen 357
XXX Inhaltsverzeichnis 12.5.2.2 Kettenspaltungen 358 12.5.2.3 Depolymerisationen 358 12.5.2.4 Pyrolysen 359 12.5.3 Oxidation 359 12.5.3.1 Prozesse 359 12.5.3.2 Antioxidantien 361 12.5.3.3 Wärmestabilisatoren 363 12.5.4 Lichtschutz 365 12.5.4.1 Prozesse 365 12.5.4.2 Lichtschutzmittel 367 12.5.5 Flammschutz 369 12.5.5.1 Verbrennung 369 12.5.5.2 Flammschutzmittel 372 12.5.6 Biozide 372 13 Verarbeitung 376 13.1 Einleitung 376 13.1.1 Übersicht 376 13.1.2 Allgemeine Faktoren 377 13.1.2.1 Dichten 377 13.1.2.2 Wasseraufhahme 378 13.1.2.3 Physikalische Strukturen 378 13.2 Fliesseigenschaften 381 13.2.1 Einführung 381 13.2.2 Viskosimetrie und Rheometrie 382 13.2.3 Stationäre Scherviskositäten 383 13.2.3.1 Einfluss der Polymerisationsgrade bzw. Molmassen 383 13.2.3.2 Einfluss der Temperatur 384 13.2.4 Nichtstationäre Scherviskositäten 385 13.2.5 Schmelze-Viskosität 387 13.2.6 Dehnviskosität 390 13.3 Verarbeitung über den viskosen Zustand 392 13.3.1 Giessverfahren 392 13.3.2 Pressverfahren 393 13.3.3 Auftrageverfahren 394 13.4 Verarbeitung über den elastoviskosen Zustand 395 13.4.1 Kneten, Walzen und Kalandrieren 395 13.4.2 Extrudieren 397 13.4.3 Spritzgiessen 398 13.5 Verarbeitung über den elastoplastischen Zustand 399 13.5.1 Ziehverfahren 399 13.5.2 Blasverfahren 400 13.6 Verarbeitung über den viskoelastischen Zustand 401 13.7 Verarbeitung über den festen Zustand 402 13.8 Veredlung von Kunststoff-Oberflächen 402 14 Prüfung 406
XXXI 14.1 Übersicht 406 14.1.1 Einleitung 406 14.1.2 Nomen 407 14.2 Thermische Eigenschaften 410 14.2.1 Thermische Ausdehnung 410 14.2.2 Thermische Umwandlungen und Relaxationen 411 14.3 Zugversuche 413 14.3.1 Phänomene 413 14.3.2 Elastizitätsmoduln 416 14.3.3 Steifheit 417 14.3.4 Zugfestigkeit 419 14.4 Schlagzähigkeiten 422 14.5 Härte 425 15 Kunststoffe 427 15.1 Einführung 427 15.1.1 Polymer-Klassen 427 15.1.2 Eigenschaften der Polymer-Klassen 428 15.1.3 Einteilung von Kunststoffen 431 15.1.4 Nomenklatur und Klassifizierungen 433 15.1.5 Geschichtliche Entwicklung 436 15.1.6 Wirtschaftliche Bedeutung 437 15.2 Standard-Thermoplaste 443 15.2.1 Thermische Eigenschaften 443 15.2.2 Festigkeiten, Dehnungen und Moduln 445 15.3 Techno-Thermoplaste 447 15.3.1 Styrol-Polymere 448 15.3.2 Polycarbonate und Polyester 448 15.3.3 Polyamide 450 15.3.4 Fluorierte Thermoplaste 451 15.3.5 Andere Techno-Thermoplaste 452 15.4 Hochleistungs-Kunststoffe 453 15.4.1 Polyimide 453 15.4.2 Polysulfone 454 15.4.3 Polyketone 455 15.5 LCP-Gläser 455 15.6 Duroplaste 459 15.6.1 Übersicht 459 15.6.2 Härtung 460 15.6.3 Polykondensations-Duroplaste 461 15.6.4 Polyadditions-Duroplaste 461 15.6.5 Polymerisations-Duroplaste 462 15.7 Temperaturbeständige Kunststoffe 463 15.8 Entsorgung 465 15.8.1 Einleitung 465 15.8.2 Natürlicher Abbau 466 15.8.3 Recyclieren 467
15.8.4 Thermisches Aufbereiten 468 15.8.5 Verbrennung 469 15.8.6 Deponierung 470 15.8.7 Ersatz von Kunststoffen 470 16 Elastomere 475 16.1 Übersicht 475 16.1.1 Einleitung 475 16.1.2 Klassifikation 476 16.1.3 Wirtschaftliche Bedeutung 477 16.2 Rohkautschuke 479 16.2.1 Rohfestigkeiten 479 16.2.2 Autohäsion 480 16.3 Dien-Kautschuke 481 16.3.1 Aufbau 481 16.3.2 Mastikation und Formulierung 482 16.3.3 Vulkanisation 484 16.3.4 Typen von Dien-Kautschuken 486 16.3.4.1 cis-l,4-poly(isopren) (NR, SIR) 486 16.3.4.2 Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) 487 16.3.4.3 Butadien-Kautschuk (BR) 488 16.3.4.4 Butylkautschuk (IIR) 489 16.3.4.5 EPM-undEPDM-Kautschuke 489 16.4 Spezialkautschuke 489 16.4.1 Öl-und temperaturbeständige Kautschuke 489 16.4.2 Flüssig-Kautschuke 491 16.4.3 Pulver-Kautschuke 493 16.5 Thermoplastische Elastomere 494 16.5.1 Einleitung 494 16.5.2 Styrol-Dien-TPE's 495 16.5.3 Thermoplastische Olefin-Elastomere 497 16.5.4 Andere thermoplastische Elastomere 498 16.6 Altgummi-Aufbereitung 498 17 Fasern und Fäden 501 17.1 Einleitung 501 17.1.1 Bezeichnungen 501 17.1.2 Geschichte und Produktion 502 17.1.3 Einteilung 505 17.2 Herstellung von Fasern und Fäden 508 17.2.1 Übersicht 508 17.2.2 Spinnverfahren 508 17.2.3 Spirmbarkeit 512 17.2.4 Fliessprozesse beim Spinnen 514 17.2.5 Faserstruktur 514 17.2.5.1 Erspinnen 514 17.2.5.2 Verstrecken 515
xxxm 17.2.6 Flach-, Splitter-und Spaltfäden 518 17.3 Textilfasem 520 17.3.1 Einleitung 520 17.3.2 Seidentypen 523 17.3.2.1 Seide und Kunstseiden 523 17.3.2.2 Polyamide 524 17.3.2.3 Polyester 525 17.3.2.4 Seidenähnliche Fasern 526 17.3.3 Baumwolltypen 527 17.3.3.1 Baumwolle 527 17.3.3.2 Viscosefasern 529 17.3.3.3 Polyester 530 17.3.3.4 Flachs und Ramie 531 17.3.4 Wolltypen 532 17.3.4.1 EchtenWollen 532 17.3.4.2 Acrylfasem 534 17.3.4.3 Andere wollähnliche Fasern 536 17.3.5 Elastische Fasem 536 17.4 Industriefasern 538 17.4.1 Einführung 538 17.4.2 Bast-und Hartfasern 539 17.4.3 Olefin-und Vinylfasem 539 17.4.4 Aramid-Fasem 541 17.4.5 Anorganische Fasern 543 17.4.6 Kohlenstoff-Fasern 544 17.5 Textilien 546 17.5.1 Game 546 17.5.2 Gewebe und Gewirke 547 17.5.3 Textilverbundstoffe 548 17.6 Textilveredlung 550 17.6.1 Hochveredlung 551 17.6.2 Färben 553 17.6.3 Andere Ausrüstungen 554 17.7 Papiere 555 17.7.1 Einführung 555 17.7.2 Cellulosepapiere 555 17.7.3 Pergamentpapier 556 17.7.4 Vulkanfiber 556 17.7.5 Synthetische Papiere 557 17.7.6 Kunststoffpapiere 557 18 Gefüllte und verstärkte Kunststoffe 561 18.1 Polymer-Systeme 561 18.1.1 Definitionen 561 18.1.2 Geschichte 564 18.2 Mischungsregeln 565 18.2.1 Moduln 565
xxxrv Inhaltsverzeichnis 18.2.2 Dichten 567 18.2.3 Zwischenschichten 569 18.3 Elastizitätsmoduln 572 18.3.1 Langfasem 572 18.3.2 Kurzfasem 575 18.3.3 Partikeln 580 18.4 Festigkeiten 584 18.4.1 Phänomene 584 18.4.2 Reissfestigkeit faserverstärkter Polymerer 586 18.4.3 Reissfestigkeiten gefüllter Polymerer 590 18.4.4 Einreissfestigkeiten 592 18.4.5 Schlagzähigkeiten 594 18.5 Dehnungen und thermische Eigenschaften 595 18.5.1 Reissdehnungen 595 18.5.2 Ausdehnungskoeffizienten 596 18.5.3 Übergangstemperaturen 597 18.5.4 Wärmekapazitäten und Wärmeleitfähigkeiten 600 18.6 Rheologische Eigenschaften 600 19 Mischungen 603 19.1 Einführung 603 19.1.1 Terminologie 603 19.1.2 Stoffzustände 605 19.2 Mischbarkeit 606 19.2.1 Einführung 606 19.2.2 Parameter 608 19.2.3 Phasendiagramme fluider Systeme 612 19.2.4 Phasendiagramme mit festen Phasen 614 19.3 Weichgemachte Polymere 616 19.3.1 Einleitung 616 19.3.2 Molekulare Weichmacherwirksamkeit 616 19.3.3 Technische Weichmacherwirksamkeit 618 19.4 Polymerblends 620 19.4.1 Einleitung 620 19.4.2 Herstellung von Polymerblends 621 19.4.2.1 Mechanische Mischungen 621 19.4.2.2. In-situ Polymerisationen 624 19.4.3 Untersuchung von Polymerblends 624 19.4.4 Phasenmorphologie 629 19.4.5 Elastomer-Verschnitte 630 19.4.6 Polymer-Legierungen 631 19.4.6.1 Mischungsregeln 632 19.4.6.2 Zwei amorphe Polymere 633 19.4.6.3 Ein amorphes und ein kristallines Polymeres 637 19.4.6.4 Modelle 641 19.4.6.5 Verträglichkeitsmacher 642 19.4.6.6 Zwei kristalline Polymere 645
XXXV 19.4.6.7 MolekulareVerbundstoffe 647 19.4.7 KautschukmodifizierteKunststoffe 648 19.4.7.1 Herstellung 649 19.4.7.2 Deformationsprozesse 651 19.4.7.3 Mechanismus der Kautschukmodifikation 653 19.5 Schaumstoffe 656 19.5.1 Übersicht 656 19.5.2 Herstellung 657 19.5.2.1 Physikalische Verfahren 657 19.5.2.2 Chemische Schaumstofferzeugung 659 19.5.3 Eigenschaften von Schaumstoffen 661 19.5.3.1 Mechanische Eigenschaften 661 19.5.3.2 Wärmeleitfähigkeiten 664 20 Packmittel 666 20.1 Übersicht 666 20.2 Permeation 668 20.2.1 Einleitung 668 20.2.2 Permeation von Gasen 670 20.2.3 Diffusion von Flüssigkeiten 672 20.2.4 Migration von Additiven 673 20.3 Anwendungsformen 674 20.3.1 Folien 674 20.3.2 Verbundfolien 677 20.3.3 Behälter und Haschen 679 21 Überzüge und Klebstoffe 681 21.1 Einleitung 681 21.1.1 Übersicht 681 21.1.2 Löslichkeit von Polymeren 681 21.2 Polymere an und in Oberflächen 684 21.2.1 Adsorption 684 21.2.2 Benetzung 687 21.3 Überzüge 689 21.3.1 Übersicht 689 21.3.2 Aufbau von Anstrichmitteln 690 21.3.2.1 Übersicht 690 21.3.2.2 Kritische Pigmentkonzentration 691 21.3.2.3 Filmbildung und Haftung 693 21.3.3 Lösungsmittel-Lacke 695 21.3.4 Lacke mit wasserlöslichen Bindemitteln 695 21.3.5 Latexanstriche 696 21.3.6 Pulverlacke 698 21.3.7 Nichtwässrige Dispersionen 699 21.3.8 Druckfarben 699 21.3.9 Druckvorlagen 700 21.4 Depots 700
21.4.1 Mikrokapseln 700 21.4.2 AndereDepots 702 21.5 Klebstoffe 704 21.5.1 Einleitung 704 21.5.2 Adhäsion 705 21.5.3 Klebstoff-Typen 707 21.5.4 Klebung 709 Gelöste Polymere 712 22.1 Einleitung 712 22.2 Viskositäten 713 22.2.1 Einleitung 713 22.2.2 Kugeln 713 22.2.3 Knäuel in verdünnten Lösungen 715 22.2.4 Knäuel in konzentrierteren Lösungen 716 22.2.5 Wurmartige Makromoleküle 719 22.2.6 Assoziierende Makromoleküle 719 22.2.6.1 Intra- und intermolekulare Assoziationen 719 22.2.6.2 Offene und geschlossene Assoziationen 721 22.2.6.3 Viskositäten assoziierender Systeme 723 22.2.7 Polyelektrolyte 725 22.2.8 Nicht-Newtonsche Lösungen 726 22.3 Spezielle Anwendungen 727 22.3.1 Erdölgewinnung 727 22.3.2 Strömungsbeschleuniger 728 22.3.3 Vl-Verbesserer 730 22.3.4 Gelbildner 735 22.3.4.1 Einführung 735 22.3.4.2 Chemisch vernetzte Gele 736 22.3.4.3 Eigenschaften chemisch vemetzter Gele 736 22.3.4.4 Gelierungen 737 22.3.4.5 Eigenschaften physikalisch vemetzter Gele 739 22.3.5 Polymerdispersionen 740 22.3.5.1 Einleitung 740 22.3.5.2 Stabilisierung 741 22.3.6 Flockungsmittel 743 Polymere in der Elektro- und Elektronik-Industrie 746 23.1 Einleitung 746 23.2 Isolatoren 746 23.2.1 Relative Pemiittivität 747 23.2.2 Spezifische Durchgangswiderstände 749 23.2.3 Dielektrische Verlustfaktoren 750 23.2.4 Durchschlagfeldstärice und Kriechstromfestigkeit 751 23.3 Xerographie 752 23.4 Photoresists 752 23.5 Elektrische Leiter 754
xxxvn 24 Anhang 757 Tab. 24-1 SI-Einheiten (ISO), Symbole physikalischer Grössen (IUPAQ 757 Tab. 24.2 Vorsilben für SI-Einheiten 758 Tab. 24-3 Einige fundamentale Konstanten 758 Tab. 24-4 Umrechnungen von veralteten und angelsächsischen Einheiten 759 Tab. 24-5 mtemationde Einheiten und Energieinhalte von Energieträgern 763 Tab. 24-6 Bezeichnungen von Textilfasern 763 Tab. 24-7 Generische Namen von Textilfasern (FTC) 765 Tab. 24-8 Abkürzungen von Namen von Elastomeren 766 Tab. 24-9 Gebräuchliche Abkürzungen für Thermoplaste und Duroplaste 768 A Durch Polyreaktionen erzeugte Polymere 768 B Nach einer charakteristischen Gruppierung benannte Polymere 770 C Durch polymeranaloge Umwandlung hergestellte Polymere... 771 D Blends, verstärkte Polymere usw 771 E Abkürzungen für Monomere, Hilfsstoffe, Lösungsmittel usw. 772 Sachregister 774