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Experimente rund um die Kunststoffe des Alltags

Experimente rund um die Kunststoffe des Alltags

Prof. Georg Schwedt

ISBN: 978-3-527-33503-9

Mar 2013

168 pages

$45.00

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Vorwort

Vorwort IX

1 Einführung 1

1.1 Ausgewählte Daten aus der Geschichte der Kunststoffe 1

Exkurs: Kunststoffgeschichte im Museum für Stadt- und Industriemuseum in Troisdorf 2

1.2 Zur Systematik der Kunststoffe, deren Strukturen sowie Eigenschaften 5

1.3 Materialien für die Experimente 9

2 Allgemeine physikalisch-chemische Eigenschaften 11

2.1 Dichte 12

EXPERIMENT: Dichte-Vergleich von Kunststoffmaterialien 13

2.2 Lösemittel-Beständigkeit 14

EXPERIMENT: Verhalten verschiedener Kunststoffe beim Kontakt mit Lösemitteln 14

2.3 Wärmeleitfähigkeit 15

EXPERIMENT: Versuche zur Wärmeleitfähigkeit 17

2.4 Kunststoffe im Heißluftstrom 18

EXPERIMENT: Versuche mit der Heißluftpistole 20

2.5 Brennbarkeit 21

EXPERIMENT: Untersuchung verschiedener Kunststoffe auf Brennbarkeit 21

2.6 Saugfähigkeit spezieller Polymere 23

EXPERIMENT: Untersuchung der Saugfähigkeit einiger Kunststoffe 23

3 Experimente mit speziellen Biokunststoffen 25

3.1 Modifizierte Biopolymere – Pergamentpapier und Cellophan 25

EXPERIMENT: Prüfung auf Wasserdichtigkeit bzw. Veränderungen durch Wasser – im Vergleich zu Polyethylen 29

EXPERIMENT: Prüfung auf Fettdichtigkeit bzw. Verhalten gegenüber Öl 30

EXPERIMENT: Spezielle Versuche mit dem Cellophan 31

3.2 Galalith aus Magermilch 32

EXPERIMENT: Galalith, Variante 1 – Aus Milch wird Plastik 34

EXPERIMENT: Galalith, Variante 2 – Ein Bio-Kunststoff 35

EXPERIMENT: Galalith, Variante 3: „Knöpfe aus Milch“ 36

EXPERIMENT: Galalith, Variante 4a: „Kunststoff aus Milch“ 38

EXPERIMENT: Galalith, Variante 4b 38

EXPERIMENT: Untersuchung von Knöpfen oder Stricknadeln auf Galalith 39

3.3 Stärkopor und Folien aus Stärke 40

EXPERIMENT: Stärkopor 41

EXPERIMENT: Folien aus Stärke, Variante 1 42

EXPERIMENT: Folien aus Stärke, Variante 2 42

EXPERIMENT: Geschäumte Stärke 43

3.4 Polyester aus Sorbit und Citronensäure 44

EXPERIMENT: Polymer aus Sorbit und Citronensäure 44

EXPERIMENT: Biopolymer-Blend 45

3.5 Gummi – aus Kautschuk oder synthetisch? 46

3.5.1 Radiergummis 47

EXPERIMENT: Experimente mit Radiergummis 48

3.5.2 Gummiringe 49

EXPERIMENT: Eigenschaften eines roten Gummibands (-rings) 50

3.5.3 Gummihandschuhe 51

EXPERIMENT: Eigenschaften von Gummihandschuhen 51

3.5.4 Luftballon 52

EXPERIMENT: Nachweis von Proteinen im Luftballon 53

EXPERIMENT: Brennprobe bei Luftballons 53

3.5.5 Gummistiefel 54

EXPERIMENT: Eigenschaften eines Gummistiefels 55

3.5.6 Kaugummi 56

EXPERIMENT: Versuche mit Kaugummi 57

3.6 Schwämme aus Viskose 58

EXPERIMENT: Vergleich der Saugfähigkeit von Schwämmen 60

EXPERIMENT: Brennprobe bei Schwämmen 60

4 Experimente mit vollsynthetischen Kunststoffen 63

4.1 Massen-Kunststoffe – Überblick und Synthesen 63

4.1.1 Polyethylen und Polyproylen 63

Exkurs: Polyethylen und Polypropylen aus Wesseling am Rhein 66

4.1.2 Polyvinylchlorid (PVC) 71

4.1.3 Polyethylenterephthalat (PET) 71

4.1.4 Polystyrol, Polycarbonate, Polyurethane, Polyamide und Polymethylmethacrylate 72

4.2 Verfahren der Kunststoff-Verarbeitung 74

4.3 Massen-Kunststoffe: PE/PP, PET, PVC und PS 77

4.3.1 Allgemeine Untersuchungen 77

EXPERIMENT: Dichte von Massen-Kunststoffen 77

EXPERIMENT: Thermisches Verhalten von Massen-Kunststoffen 79

EXPERIMENT: Brennbarkeit von Massen-Kunststoffen 79

EXPERIMENT: Lösemittel-Beständigkeit von Massen-Kunststoffen 80

4.3.2 PS (Polystyrol) 80

EXPERIMENT: Thermische Stabilität von Polystyrol 81

EXPERIMENT: Lösemittel-Beständigkeit von Polystyrol 82

EXPERIMENT: Expandiertes Polystyrol schäumen 83

EXPERIMENT: Expandiertes Polystyrol in siedendem Wasser 84

EXPERIMENT: Eigenschaften von Schaum-Polystyrol 86

4.3.3 PVC (Polyvinylchlorid) 87

EXPERIMENT: Brennprobe an PVC-Stäbchen 88

EXPERIMENT: Erwärmen von PVC-Stäbchen im heißen Wasser 88

EXPERIMENT: Erhitzen von PVC-Stäbchen im Heißluftstrom 89

EXPERIMENT: Zersetzung von PVC-Stäbchen 90

EXPERIMENT: Lösemittelbeständigkeit von PVC-Stäbchen 90

4.4 Technische Kunststoffe 91

4.4.1 PA (Polyamide) 91

EXPERIMENT: Thermisches Verhalten von Polyamiden 91

4.4.2 PMMA (Plexiglas) 93

EXPERIMENT: Thermische Stabilität von Plexiglas 94

EXPERIMENT: Lösemittelbeständigkeit von Plexiglas 95

5 Experimente mit speziellen Kunststoff-Produkten 97

5.1 Superabsorber 97

EXPERIMENT: Saugfähigkeit einer Babywindel 99

EXPERIMENT: Absorption von Leitungswasser durch Superabsorber 100

EXPERIMENT: Versuchsreihe zur Absorption von destilliertem und salzhaltigem Wasser durch Superabsorber 101

5.2 Joghurtbecher 103

EXPERIMENT: Vergleich durchsichtiger (klarer) und weißer Joghurtbecher 104

EXPERIMENT: Thermische Stabilität der Polyethylen-Varianten 106

5.3 Tischtennisball 107

EXPERIMENT: Eigenschaften eines Tischtennisballs 109

EXPERIMENT: Verhalten von Celluloid in heißem Wasser 113

EXPERIMENT: Brennbarkeit von Celluloid 114

5.4 Basotect®-Schmutzradierer 115

EXPERIMENT: Basiseigenschaften von Basotect® in Wasser 115

EXPERIMENT: Versuchsreihe zur Saugfähigkeit von Basotect® 117

EXPERIMENT: Trocknen eines Basotect®-Schwammes 118

EXPERIMENT: Basotect® und die Spiritusflamme 119

EXPERIMENT: Der „Schaumeffekt“ im Experiment 120

EXPERIMENT: Verwendung als Wasser-Radiergummi 121

5.5 Folien 122

EXPERIMENT: Versuche mit Folien 123

5.6 PET-Flaschen 124

EXPERIMENT: PET-Flasche im Heißluftstrom 125

EXPERIMENT: Brennprobe mit PET 125

EXPERIMENT: Lösemittel-Beständigkeit von PET 126

5.7 Kunststoffkorken und andere Flaschenverschlüsse 127

EXPERIMENT: Korken in soda-alkalischer Lösung 129

EXPERIMENT: Korken in Spiritus 129

EXPERIMENT: Nachweis von Chlor in PVC- bzw. PVdC-Dichtungen 130

EXPERIMENT: Kunststoffstopfen im Heißluftstrom 131

EXPERIMENT: Brennprobe mit Korken 131

5.8 Phenolharze: Proben aus dem Bakelit-Museum Kierspe 132

EXPERIMENT: Thermisches Verhalten von Phenolharz 136

5.9 Plastik-Geschirr für das Picknick 137

EXPERIMENT: Versuche mit Plastikgeschirr 140

5.10 SAN: Messbecher für die Küche 141

EXPERIMENT: Vergleich zweier Messbecher aus PS und SAN 142

5.11 Die CD und ihre Hülle 143

EXPERIMENT: Thermisches Verhalten der CD und ihrer Hülle 144

5.12 Perlmutt-Imitate für Knöpfe und Plektren für Zupfinstrumente 146

EXPERIMENT: Knöpfe aus echtem oder synthetischem Perlmutt? 147

5.13 Kunststoffmaterialien aus dem Baumarkt 148

EXPERIMENT: Identifizierung von Kunststoffmaterialien 150

Literatur 153

Index 155