Begriffserklärung Kunststoff

Wir kennen diesen Begriff auch umgangssprachlich als Plastik, Fachleute bezeichnen die Kunststoffe eher als Technopolymer oder Plast/Plaste. Die Werkstoffe bestehen beim Plastik, oder Kunststoff, hauptsächlich aus Makromolekülen. Die technischen Eigenschaften von Plastik sind dabei relativ einfach und bekannt.

Merkmale von Kunststoff

• Formbarkeit
• Härte
• Elastizität
• Bruchfestigkeit
• Temperatur- und Wärmeformbeständigkeit
• Chemische Beständigkeit

Die technischen Eigenschaften von Kunststoff lassen sich durch die Wahl der Makromoleküle, dem Herstellungsverfahren und durch die Beimischung durch Additiven in den Grenzen variieren. Im Grunde lassen sich die Kunststoffe auch aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften in drei Gruppen unterteilen:

• Thermoplaste
• Duroplaste
• Elastomere

Kunststoffe finden heutzutage in allen möglichen Situationen Anwendung, beinahe jeder produziert täglich eine Menge Plastikmüll. Das liegt letztendlich daran, dass sich Lebensmittelhersteller und andere Erzeugnisse und Produkte auf die günstigste Verpackungsform verankert haben. Kaum ein Vertrieb setzt noch auf ökologische Verpackung, jedoch immer mehr versuchen es zumindest.

Wozu dienen Kunststoffe im Detail:

• Verpackungsmaterialien
• Textilfasern
• Wärmedämmung
• Rohre
• Bodenbeläge
• Bestandteile von Lacken
• Klebstoffe und Kosmetika
• Material für Reifen im Fahrzeugbau
• Polsterungen für Armaturenbretter
• Isolierungen
• Leiterplatten
• Benzintanks

Viele weitere Verarbeitungsmöglichkeiten könnten an dieser Stelle genannt werden, würde es nicht den Rahmen sprengen.

Aufbau von Kunststoff

Kunststoffe enthalten so genannte Makromoleküle, welche normalerweise Polymere genannt werden. Diese bestehen aus sich immer wiederholenden Grundeinheiten. Die Größe der Makromoleküle eines Polymers kann dabei zwischen einigen tausend bis hin zu über einer Million Grundbausteinen variieren. Die Polymere wiederrum können unverzweigte, verzweigt oder vernetzte Moleküle sein.

Entweder man gewinnt die Polymere aus Naturstoffen oder stellt diese rein synthetisch her. Biobasierte Kunststoffe bestehen dabei aus Zucker und Stärke, wohingegen synthetische Polymere aus Monomeren und Prepolymeren erzeugt werden.

Entwicklungsgeschichte der Kunststoffe

Die natürlich vorkommenden Polymere werden vom Menschen schon seit Jahrhunderten verwendet, denn alle Tiere und auch Pflanzen enthalten in ihren Zellen Polymere. Beispielsweise dient Holz dem Menschen zunächst als Brennholz und Werkzeug oder als Baumaterial. Auch der Zellverband der Tierhaut wurde durch Gerbung stabilisiert und vor dem Verwesen geschützt. Folglich wurden darauf Kleidungsstücke oder Lederstück gefertigt. Und auch das Verspinnen von Wolle wurde durch Filzen zu Bekleidung und Decken hergestellt.

Die ersten Kunststoffe der Menschheitsgeschichte lieferten Birken, dessen Rinden durch das gewonnene Birkenpech, als Klebstoff dienten. Dies wurde überwiegend für die Herstellung von Werkzeugen zu einer nützlichen Bausubstanz.

Bestimmte Baumharze wurden später als eine Art Gummi eingesetzt und schließlich nach Europa transportiert. Das fossile Harz Bernstein wurde folglich für die Verwendung bei Pfeilspitzen oder Schmuck bekannt. Im Mittelalter wurde dann Tierhorn durch bestimmte Verfahrensschritte in einen verformbaren Stoff umgewandelt.

Im 17/18 Jahrhundert brachten Forscher dann erstmals elastische Massen, bekannt als Kautschuk, aus Malaysia und Brasilien mit. In Deutschland ist der Kautschuk als Gummi bekannt. Mitte des 19 Jahrhunderts entwickelte sich daraus eine regelrechte Industrie.

Charles Goodyear ist auch heute noch sehr bekannt und entwickelte 1839 Gummi aus Kautschuk, welches sich bei starker Hitzeeinwirkung in dieses verwandelt. Diesen Prozess nennt man heute auch Vulkanisation. Aus diesem Gummi wurden zunächst Gummihandschuhe hergestellt, später entdeckte er außerdem das so genannte Hartgummi, welches anfangs noch als Ebonit vermarktet wurde. Daraus wurden dann Klaviertasten, Füllfederhalter oder Teile von Telefonen hergestellt.

Die letztliche Weiterentwicklung des Zelluloids ist mehreren Chemikern zu verdanken. Und bis heute ist die Verarbeitung von Gummi immer noch ein großer Bestandteil unserer Industrie. Aufgrund zahlreicher Erfolge auf dem Gebiet der Polychemie konnten Formteile auf äußerst billige Weise hergestellt werden. Kunststoffe sind bis heute ein Massenprodukt und ein Werkstoff für die industrielle Massenanfertigung. Die Kunststoffindustrie ist bis heute eine Wachstumsbranche.

Kunststoffe und die Umwelt

Ein nicht unwesentlicher Anteil trägt bei all dem Erfolg um die Geschichte der Kunststoffe leider auch die Umwelt, welche nachhaltig durch die Industrialisierung Schäden erleidet. Der pro Kopf Verbrauch an Kunststoffen lag im Jahre 2000 bei 92 Kilogramm in Westeuropa und 13 Kilogramm in Osteuropa. Diese Zahlen steigen leider immer weiter an, es sei denn es findet so langsam ein Umdenken für nachhaltige Lebensweisen statt und Verbraucher finden passende Alternativen zum Kunststoff.