158 Organische Produkte ER W EIT ER UN G· VE RT IEF UN G· AN W EN DU NG Versuche V1 Füllen Sie ein ca. 3 cm langes Stück Siliconschlauch (Innendurchmesser ca. 1 cm; an einem Ende mit Stopfen verschlossen) mit einer kalthärtenden Mischung für Zahnprothesen aus dem Dentalhandel und lassen Sie die Mischung härten. Prüfen Sie während der Härtung die Temperatur mit den Fingern. V2 Entwickeln Sie eine Versuchsanordnung, mit der Sie die Aufnahmefähigkeit des Superabsorbers für eine Calciumchlorid*-Lösung und für eine KaliumchloridLösung, jeweils w = 2%, untersuchen und mit der für dest. Wasser vergleichen können. Führen Sie den Versuch durch. Auswertung a) Für Zahnprothesen verwendet man eine Mischung aus zwei Komponenten. Die erste ist ein prepolymeres Pulver aus Polymethylmethacrylat und einem Initiator, z.B. Dibenzoylperoxid (vgl. S. 130). Die zweite ist eine Flüssigkeit mit Methylmethacrylat-Monomeren, die einen Beschleuniger enthält. Erklären Sie, welche Reaktion bei der Härtung abläuft und leiten Sie aus der Reaktionstemperatur eine Aussage über die Wärmetönung der Reaktion ab. b) Eine entscheidende strukturelle Einheit für das Quellen eines Superabsorbers ist das Natriumsalz der Acrylsäure (Propensäure) H2C=CHCOO%Na+ (B3). Beim Quellen werden die Carboxylat-Gruppen an den Polyacrylsäure-Ketten und die eingeschlossenen Natri um-Ionen hydratisiert. Formulieren Sie diesen Vorgang mithilfe von B3. c) Erklären Sie die Ergebnisse aus V2 mit B4. Thermound duroplastische Polyacrylate Kunststoffe für Zahnersatz (B1), Superabsorber und Plexiglas® (vgl. S. 130, 131) haben zwar sehr unterschiedliche Eigenschaften, sind aber strukturell miteinander verwandt. Bei allen handelt es sich um Polyacrylate aus Monomeren mit folgenden Halbstrukturformeln: Aus diesen Monomeren werden durch radikalische Polymerisierung Polymere synthetisiert. Deren sehr unterschiedliche Eigenschaften (V1) sind auf die strukturellen Merkmale der Makromoleküle und der Gefüge, die sie bilden, zurückzuführen. Beim Plexiglas®, Polymethylmethacrylat (vgl. S. 130) sind die Makromoleküle aus Polymethylmethacrylat linear und bilden eine ungeordnete Masse (vgl. B3, S. 128). Beim Erwärmen bewegen sich die Makromoleküle und Teile davon schneller, das Material ist thermoplastisch. Polyacrylate, die für Zahnfüllungen und Zahnersatz verwendet werden, bestehen je nach Fabrikat aus Pasten und/oder Flüssigkeiten, in denen außer Polymeren mit linearen Makromolekülen und Startern auch Vernetzer enthalten sind. Letztere bewirken, dass sich beim Aushärten ein dreidimensionales Netzwerk aus Makromolekülen bildet. Dadurch wird das Material zum Duroplast und ist in der Hitze formstabil. Von der Zahnfüllung bis zur Babywindel B2 Moderne Babywindeln sind viel dünner und saugfähiger als ihre Vorgänger. B1 Materialien für Zahnfüllungen und Zahnprothesen sind i.d.R. Polyacrylate. Babywindeln im Jahr 1980 im Jahr 2010 C COOCH3 H2C CH3 Methylmethacrylat Methylacrylat Na-Salz der Acrylsäure H C COOCH3 H2C COO– Na+ H CH2C 3377_01_01_2012_Kap3_124_211 23.09.14 06:28 Seite 158 Nu r z u Pr üf zw ec k n Ei ge nt um es C .C . B uc h er V er l gs