5.4 Kunststoffen

• Scheikunde
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 3

5.4 Kunststoffen

Leerdoelen

• Je kunt de eigenschappen van kunststoffen beschrijven
• Je kunt uitleggen hoe polymeren via polymerisatiereacties gemaakt worden 
• Je weet het verschil tussen thermoplasten en thermoharders
• Je weet wat de nadelen van gebruik van kunststoffen zijn
• Je kunt uitleggen wat weekmakers zijn 

Paar begrippen

Bio plastics vs bio afbreekbare plastics 

Bio plastics: gemaakt van biomassa

Biologisch afbreekbaar: kan in natuur worden afgebroken (deze krijgen het kiemplant logo)

Eigenschappen kunststoffen

• Kunststoffen kom je overal tegen (kleding, telefoon)
• Sterk materiaal: bestand tegen scheuren en vocht
• Slechte geleiders elektriciteit/ warmte (isolator)
• Rotten/ roesten niet
• Kan doorzichtig zijn of met kleurtje

Kraken

Etheen die gemaakt word is de stof waar plastics van worden gemaakt.

Polymeren 

• Om kunststoffen te maken worden polymeren gebruikt
• Poly betekent veel 
• Monomeer is de grondstof voor het maken van polymeren
• Wanneer een groot aantal monomeren met elkaar reageren ontstaat een polymeer 
• Monomeer is bijvoorbeeld etheen 

Bekende polymeren

Polymeren kom je op veel plekken tegen. Twee bekende polymeren zijn:

PVC (poly-vinyl-chloride)                            Teflon (poly-tetra-fluor-etheen)

Polymerisatie reactie

-Dubbele binding van etheen wordt verbroken

-De etheen moleculen (de monomeren) gaan daarna aan elkaar vast zitten

-Resultaat is lang molecuul (polymeer) (soms zijn wel honderden etheen moleculen aan elkaar geplakt)

Voorbeeld: Notatie

-n aantal propeen moleculen worden achter elkaar geplakt

-Resultaat is dan polypropeen

-Notatie is [C₃H₆]_n

(formule van etheen tussen

blokhaken met een n er achter)

Polymerisatie 

• Monomeren binden zich aan elkaar tot een polymeer 
• Polymerisatie van het monomeer propeen (C₃H₆)
• Dubbele binding wordt verbroken 

Polymerisatie 

n = aantal herhalingen propeen

Polymerisatie 

Polymerisatie reactie etheen

-Dubbele binding van etheen wordt verbroken

-De etheen moleculen (de monomeren) gaan daarna aan elkaar vast zitten

-Resultaat is lang molecuul (polymeer) (soms zijn wel honderden etheen moleculen aan elkaar geplakt)

-n is het aantal etheen moleculen

In het kort

Een andere term voor plastics is polymeer.

Je kan polymeren maken door honderden of soms duizenden monomeer moleculen achter elkaar te plakken.

De monomeren die hiervoor nodig zijn kan je uit aardolie halen

Soorten plastics

Er zijn 3 types die je moet kennen

-Thermoplasten

-Thermoharders

-Elastomeren

Polymeren

Kun je indelen in:

1. Thermoplasten

2. Thermoharders

Thermoplasten

-Worden zacht bij verwarmen (smelten)

-Dit zijn plastics die je gemakkelijk kan vormgeven en bewerken

-Op microniveau zitten de moleculen als spaghetti slierten door elkaar heen

voorbeelden: Polyetheen (PE), Polypropeen (PP) en polyvinylchloride (PVC)

Thermoplasten

• Worden zacht bij verwarmen (smelten)
• Dit zijn plastics die je gemakkelijk kan vormgeven en bewerken
• De moleculen zitten als spaghetti slierten door elkaar heen
• voorbeelden: Polyetheen (PE), Polypropeen (PP) en polyvinylchloride (PVC)

Thermoplast 

Boterhamzakjes

Koffiebekers

Plastic flessen

Thermoharders

-Omgekeerde van thermoplasten

-Deze plastics zijn stug en niet te vervormen (breken wel makkelijk)

-Als je ze verhit gaan ze verkolen (net als suiker van dat experiment)

-De polymeer moleculen zijn allemaal aan elkaar gebonden waardoor het een groot molecuul is geworden

Thermoplast vs Thermoharder

-Moleculen zijn getekend als streepjes

-Je kan de verbindingen tussen slierten in de thermoharder zien

Nadelen kunststoffen

• Worden zacht bij hoge temperatuur
• Zijn brandbaar 
• Niet oplosbaar in water 
• Moeilijk recyclebaar
  
• Duurt lang voordat ze vergaan
• Bij verbranden kunnen kankerverwekkende stoffen ontstaan

Hergebruiken thermoplasten

• Kunststoffen worden gemaakt uit aardolie 
• Kan je smelten en weer vervormen 
• Sinds 2015 is 15% van alle plastic hergebruikt 

Hergebruiken thermoharders

• Worden niet of nauwelijks hergebruikt 
• Worden verbrand, wat nog een beetje energie oplevert 
• Wordt nog veel onderzocht hoe thermoharders kunnen worden hergebruikt 

Biopolymeren

Biologisch afbreekbaar plastic

- gemaakt van melkzuur

- afbreekbaar door bacteriën

- bevatten naast 'C' en 'H' ook 'N' en 'O'

Wat nu doen?

• 5.4 alle opgaven behalve sterretjes
• Doe dit alleen IN STILTE
  
• 10 minuten de tijd
  
• Klaar? maak de sterretjes of oefen 5.2

Klaar? Aan 5.4

Wat nu doen? Kijk antwoorden na en ga daarna verder met 5.4

Elastomeren

Zoals naam als zegt, deze zijn elastisch.

Denk aan stoffen als synthetisch rubber of elastiek.

Thermoplast en thermoharder termen doen er hier niet echt toe.

Als je een plastic kan uitrekken en het daarna zelf weer zijn oude

vorm terug neemt is het een elastomeer.

Elastomeer

-zie figuur

-laat zien hoe moleculen vervormen

-dwarsverbindingen tussen slierten

Huiswerk