Die meisten Kunststoffe, die wir im täglichen Leben benutzen, sind Thermoplaste. Ihr wesentliches Merkmal ist, dass sie formbar (= plastisch) sind -Je mehr man sie erwärmt, desto besser. Allerdings schmelzen sie bei zu großer Hitze, wie z.B. eine Plastikschüssel auf einer heißen Herdplatte (Bitte zur Schonung des Herdes und der mütterlichen Nerven nicht zu Hause ausprobieren!). Dieses Verhalten unterscheidet sie wesentlich von den Duroplasten, die beim Erhitzen nicht schmelzen, sondern sich zersetzen.
Struktureller Aufbau
Chemisch betrachtet fehlt den Thermoplasten im Gegensatz zu den Duroplasten die Quervernetzung, die einzelnen Molekülketten sind also nicht durch chemische Bindungen, sondern nur durch zwischenmolekulare Kräfte miteinander verbunden. Hier eine schematische Darstellung.
Abb.2: Unvernetzter Kunsstoff
Abb.3: Starke Bewegung der Molekülketten
Abb.4: Quervernetzter Kunststoff
Abb.5: Schwache Bewegung bei vernetzte Molekülketten
Wird genug Energie zugeführt, z.B. Wärme, so können sich bei einem unvernetzten Thermoplasten die einzelnen Ketten leicht gegeneinander verschieben, wodurch der Kunststoff leichter verformbar wird und schließlich schmilzt.
Auch wenn man Zug auf einen Thermoplasten, z.B. auf eine Plastiktüte, ausübt, gleiten die einzelnen Ketten aneinander entlang, die Plastiktüte wird gedehnt, bis das Plastik irgendwann reißt. Dies passiert wenn die zwischenmolekularen Kräfte nicht mehr ausreichen, um die Plastikfolie zusammenzuhalten.
An dem Beispiel mit dem Ziehen an der (thermoplastischen) Plastiktüte wird auch der Unterschied zwischen einem Thermoplasten und einem Elastomeren deutlich: Ein Thermoplast läßt sich durch Ziehen recht schwer verformen und bleibt, wenn man aufhört zu ziehen im verformten Zustand (Probiert es mal an einer Plastikfolie/ -tüte aus). Ein Elastomer hingegen, z.B. ein Gummiband, lässt sich mit deutlich geringerem Widerstand dehnen und kehrt außerdem beim Loslassen in den Ausgangszustand zurück (wenn man nicht so stark daran gezogen hat, dass es gerissen ist, natürlich).
Wichtige Thermoplaste sind:
Polyethen (PE)
Polypropen (PP)
Polystyrol (PS)
Polyvinylchlorid (PVC)
Polyacrylnitril (PAN)
Polyamide (PA)
Polyester (PES)
Polyacrylate
