Herstellung von Acrylglas

 
Chemikalien: Skizze:
Härtepaste 1g
Methacrylsäuremethylester 10ml
Sudanrote ca. 1 Spatelspitze
etwas Aceton
Geräte:
Reagenzglas mit Adsorptionsstopfen
Stativ, Muffe, Klemme
Heizplatte
Becherglas mit Wasser (Wasserbad)
Spatel, Uhrglas, Alufolie
Waage
Messzylinder
Thermometer

noch nicht Verfügbar

Durchführung:

Zunächst füllt man 1g der Härtepaste zusammen mit 10ml Methacrylsäuremethylester in ein Reagenzglas. Zum Anfärben des Kunststoffes kann man noch 1 Spatelspitze Sudanrot dem Gemisch zufügen. Da der verwendete leicht flüchtig ist sollte man ein Adsorptionsstopfen auf das Reagenzglas setzen (Achtung: Methacrylsäuremethylester ist schädlich für die Atemwege; den Versuch unbedingt unter dem Abzug durchführen). Nun stellt man das Reagenzglas in ein 80- 90°C heißes Wasserbad.

Nach etwa 20 Minuten ist die Lösung deutlich viskos geworden und kann zum Aushärten auf das Uhrglas gegeben werden, welches mit Alufolie bespannt ist. Falls der Kunststoff schon im Reagenzglas Aushärten sollte, kann man diesen mit Hilfe von etwas Aceton aus dem Reagenzglas gelöst werden. Nun muss der Kunststoff auf dem Uhrglas aushärten, dazu stellt man das Uhrglas auf das Becherglas (nicht in das Becherglas!!!). bei circa 90- 100°C kann der Kunststoff nun aushärten.

Damit das so entstandene Acrylglas vollständig aushärten kann die Heizquelle nach beliebiger Zeit ausgeschaltet werden. Der Kunststoff sollte anschließend 24 Stunden an der Luft aushärten. Danach kann die Alufolie vom Kunststoff entfernt werden.

 

Beobachtung Bild:
Als Produkt erhält man ein Stück hartes und rotes Acrylglas.

 

Erklärung/ Auswertung

Bei dem oben beschriebenen Versuch läuft eine so genannte radikalische Polymerisation ab. Dazu muss zunächst ein "Startradikal" gebildet werde. Dieses wird in diesem Fall von der Härtepaste zur Verfügung gestellt. Normalerweise wird dazu ein leichtspaltbares Peroxid verwendet, welches durch Hitze Einwirkung homolytisch gespalten wird.

Abb1.: Entstehung des "Startradikals"

Das entstandene Radikal greift nun an der Doppelbindung des Methacrylsäuremethylesters an. Dadurch entsteht ein Radikal des Esters.

Abb2.: Ablaufende Kettenreaktion

Das entstandene Radikal greift nun an der Doppelbindung eines weiteren Methacrylsäuremethylester- Moleküls an. Es entsteht somit eine Kettenreaktion, welche mit Rekombination der entstandenen Radikale endet. Um ein solches Makromolekül in seiner Struktur beschreiben zu können gibt man einen charakteristischen Polymerausschnitt an.

Abb3.: Charakteristischer Polymerausschnitt

                                                                    

PDF-Download: Herstellung von Acrylglas

 

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