5ASO Natuurwetenschappen: Thema 6: kunststoffen

5ASO Natuurwetenschappen: Thema 6: kunststoffen

Kunststof

Synthetisch polymeer + Additief (chemische stof)

Polymeer

Extreem groot molecule (macromolecule) opgebouwd uit 100 tot 100.000 monomeren

Monomeer

De kleine basisbouwsteen (de 'schakel') van een polymeer

Biopolymeren (natuurlijke polymeren)

Polymeren die ontstaan door chemische reacties in de natuur (bv. zetmeel, DNA)

Monomeer van zetmeel, cellulose en glycogeen

Glucose

Monomeer van hemoglobine en keratine

Aminozuur

Monomeer van DNA

Nucleotide

Additiepolymerisatie

Polymerisatie van 1 soort monomeer waarbij de dubbele koolstofbinding (C=C) openklapt. Heeft géén bijproduct.

Condensatiepolymerisatie

Polymerisatie van minstens 2 verschillende monomeren met minstens 2 functionele groepen. Er wordt een klein molecule (bv. H2O) afgesplitst.

Thermoplasten

Kunststoffen met lineaire ketens. Worden zacht bij verhitting, zijn warm vervormbaar en goed recycleerbaar.

Thermoharders

Kunststoffen met een hecht 3D-netwerk. Ontbinden of verbranden bij verhitting (smelten niet) en zijn niet recycleerbaar.

Elastomeren

Kunststoffen met een 3D-netwerk met grote mazen. Flexibel, elastisch en keren terug naar hun originele vorm.

PE (Polyethyleen)

Thermoplast uit gasvormig etheen. Bestaat als HDPE (hoge dichtheid, stijf) en LDPE (lage dichtheid, flexibel).

PP (Polypropyleen)

Thermoplast die zeer sterk, licht en hittebestendig is (bv. microgolfpotjes, auto-onderdelen).

PVC (Polyvinylchloride)

Thermoplast die hard, slijtvast en duurzaam is (bv. rioolbuizen, raamkozijnen).

PS (Polystyreen)

Thermoplast die hard en breekbaar is, of extreem licht en isolerend in opgeschuimde vorm (piepschuim).

PET (Polyethyleentereftalaat)

Thermoplast (via condensatie) die sterk is en gassen goed vasthoudt (bv. petflessen, fleece-truien).

PTFE (Teflon)

Thermoplast die waterafstotend is (anti-aanbaklaag, regenjassen). Gemaakt via schadelijke PFAS.

Nylon (Polyamide)

Thermoplast (via condensatie) die zeer sterk, elastisch en slijtvast is (bv. panty's, touwen).

Kevlar (Polyparafenyleentereftalaamide)

Thermoplast die extreem sterk (sterker dan staal) en hittebestendig is (bv. kogelvrije vesten).

PUR (Polyurethaan)

Zachte thermoharder / zeer licht materiaal (bv. isolatieschuim, matrassen).

Harsen (bv. Bakeliet)

Harde, vormvaste thermoharders die elektriciteit goed isoleren (bv. stopcontacten).

Elastomeer schoenzolen

Gemaakt via condensatie. Zorgen voor demping, grip, waterdichtheid en geven energie terug aan de loper.

Lineaire chemie (Cradle-to-Grave)

Wieg-tot-graf. 'Take-make-waste' principe van de wegwerpmaatschappij waarbij afval maximaal is.

Circulaire chemie (Cradle-to-Cradle)

Wieg-tot-wieg. Producten ontwerpen voor langdurig gebruik en perfecte recyclage (afval = nieuwe grondstof).

Verborgen afval

Afval dat ontstaat tijdens het productieproces van een goed (bv. 75 kg afval voor 1 smartphone).

Urban mining

Waardevolle materialen (zoals goud en koper) winnen uit elektronisch afval (bv. oude gsm's).

Mechanische recyclage

Kunststoffen sorteren, wassen, smelten en knippen tot nieuwe korrels (regranulaat). Zorgt vaak voor kwaliteitsverlies.

Chemische recyclage

Polymeerketens chemisch afbreken (kraken) tot originele monomeren. Leidt tot 100% nieuwe plastics, maar kost meer energie.

Thermische recyclage (Energierecuperatie)

Verbranden van niet-recycleerbaar plastic om warmte/energie op te wekken. Geen échte recyclage.

Bio-based plastics (Biologische oorsprong)

Plastics gemaakt van hernieuwbare biomassa (bv. maïs, suikerriet) in plaats van eindige aardolie.

Biodegradable plastics (Biologisch afbreekbaar)

Plastics die onder de juiste omstandigheden door micro-organismen afgebroken worden tot H2O, CO2 en compost.

PLA (Polymelkzuur)

Bioplastic dat zowel bio-based (maïszetmeel) als biologisch afbreekbaar is (bv. 3D-printdraad, vershoudfolie).

Nanoschaal

Afmetingen tussen 1 en 100 nanometer (nm). 1 nm = 10^-9 meter.

Specifiek oppervlak van nanodeeltjes

Enorm groot oppervlak ten opzichte van het volume. Hierdoor reageren nanodeeltjes sneller en efficiënter.

Grafeen

2D-nanoplaat (koolstofnetwerk) dat ideaal is als waterzuiveringsmembraan dankzij nanoporiën.

Nanopartikels in de geneeskunde

Verpakking voor medicijnen (hydrofiele buitenkant). Zorgt voor betere oplosbaarheid, langere werking en precieze afgifte bij bv. tumoren.

Titaandioxide (TiO2) op nanoschaal

Gebruikt als antiklontermiddel, witte kleurstof of in zonnecrème (blokkeert UV zonder witte waas). Kan wel celschade veroorzaken.

Oplossing celschade TiO2 nanodeeltjes

De deeltjes coaten met aluminiumoxide of silicium.