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Industrielle Bedeutung der Alkene

Bedeutung der Alkene bei der Synthese von Kunststoffen

Viele technische Entwicklungen sind erst auf Basis von Kunststoffen möglich geworden, z.B. hätte der gesamte audiovisuelle Bereich ohne diese Art von Werkstoffen (für Filme, Videobänder und -kassetten, Tonbänder, Overheadfolien, CDs etc.) nicht seinen heutigen Stand erreichen können. Die Vorteile der Kunststoffe liegen auf der Hand: ihre Eigenschaften lassen sich gezielt beeinflussen, sie können für (fast) jeden Bereich maßgeschneidert werden.

Synthetische Kunststoffe werden heute fast ausschließlich auf der Basis von Erdöl und Erdgas hergestellt. So wird etwa das wichtige Monomer Ethen durch Steamcracken von aliphatischen Kohlenwasserstoffen bei 800 °C hergestellt. Setzt man im Prozess Rohbenzin (Naphtha) ein, erhält man ein Gemisch unterschiedlicher Kohlenwasserstoffe, aus dem das Ethen abgetrennt werden muss.

Abb.1
Radikalische Polymerisation von Ethen

Polyethylen ist mit knapp 20 Prozent Anteil an allen Kunststoffen der am häufigsten hergestellte und eingesetzte Kunststoff. Die Polymerisation kann bei verschiedenen Drücken durchgeführt werden (Hoch-, Mittel- und Niederdruckverfahren). Hochdruckpolyethylen ist stark verzweigt, die kristallinen Bereiche sind weniger ausgeprägt (LDPE = low density polyethylene). Durch geeignete Reaktionsführungen lassen sich die Eigenschaften der Produkte in weiten Bereichen variieren. So wird seit Anfang der 80er Jahre ein Polyethlyen produziert, das optisch sehr klar ist und gleichzeitig eine hohe Festigkeit besitzt (LLDPE = linear low density polyethylene). Mittel- und Niederdruckpolyethylene bestehen aus weitgehend unverzweigten Molekülketten, wodurch sich ausgedehnte kristalline Bereiche bilden können. Die Produkte besitzen eine hohe Dichte und Härte (HDPE = high density polyethylene).

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