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Da die meisten Drachenschnüre elektrischen Strom leiten, ist es bei Blitzgefahr und in der Nähe von
Hochspannungsleitungen Lebens gefährlich, einen Drachen steigen zu lassen.
Dyneema
Für Lenk Drachen
Dyneema ist eine
Kunststofffaser, entwickelt vom niederländischen Chemiekonzern DSM.
Dyneema ist eine hochfeste Polyethylen-Faser, die bei gleichem Gewicht bis zu 15 mal zugfester ist als Stahl (25003000 N/mm²) und 40 % fester
ist als Aramid. Dyneema ist mit einer Dichte von 0,950,97 g/cm³ etwas leichter als Wasser und schwimmt daher. Die Faser ist sehr lange haltbar und hat eine hohe Beständigkeit gegen Abrieb, Feuchtigkeit, UV-Strahlen
und Chemikalien.
Verwendet wird Dyneema auch unter anderem zur Herstellung von Angelschnüren, Fischernetzen, Bandschlingen, kugelsicheren Schutzwesten, Handschuhen, Snowboards und
diverser Hilfsmittel im Bereich Klettersport. Besonders als Leinenmaterial im Wassersport da ohne Dehnung und unempfindlich gegen Salzwasser sowie für Gleitschirme und Drachen wird Dyneema häufig eingesetzt,
teilweise ummantelt um die Scheuerfestigkeit zu erhöhen.
Ein weiterer Einsatzbereich im Flugzeugbau ist die Armierung von Cockpittüren damit werden diese schusssicher gemacht.
Spectra
Für Lenk Drachen
Polyethylen (Kurzzeichen PE, veraltet Polyäthylen,
gelegentlich auch Polyethen genannt) ist ein durch Polymerisation von Ethen [CH2 = CH2] hergestellter, teilkristalliner, thermoplastischer Kunststoff mit der Formel . Es gehört zur Gruppe der
Polyolefine.
Bekannte Handelsnamen sind: Alathon, Dyneema, Hostalen, Lupolen, Spectra, Trolen, Vestolen.
Kevlar
Für Lenk Drachen manchmal auch für Einleiter Drachen
Aramidfasern sind goldgelbe organische Kunstfasern aus aromatischen Polyamiden. Die
Fasern wurden 1965 von DuPont entwickelt und unter dem Markennamen Kevlar zur Marktreife gebracht.
Die Fasern zeichnen sich durch sehr hohe Festigkeit, hohe Schlagzähigkeit, hohe Bruchdehnung, gute
Schwingungsdämpfung sowie Beständigkeit gegenüber Säuren und Laugen aus und sind darüber hinaus sehr hitze- und feuerbeständig. Aramidfasern schmelzen bei hohen Temperaturen nicht, sondern beginnen ab etwa 400° C zu
verkohlen. Bekannte Markennamen für Aramidfasern sind Nomex und Kevlar von DuPont oder Teijinconex, Twaron und Technora von Teijin.
Man unterscheidet zwischen meta-Aramiden (Teijinconex und Nomex) sowie
para-Aramiden (Twaron, Kevlar, Technora).
Als Aramide oder aromatische Polyamide (Polyaramide) werden nicht Polyamide mit aromatischen Gruppen in der Hauptkette per se bezeichnet, sondern, nach einer Definition
der U.S. Federal Trade Commission, nur solche langkettigen synthetischen Polyamide, bei denen mindestens 85% der Amidgruppen direkt an zwei aromatische Ringe gebunden sind.
Anwendungen
Die
bekanntesten Anwendungen für para-Aramidfasern sind im Sicherheitsbereich zu finden (Splitterschutz- und schusssichere Westen, Schutzhelme, Panzerungen für Fahrzeuge, Schnittschutzhandschuhe). Sie werden jedoch auch
als Asbestersatz in Bremsbelägen und Dichtungen sowie als Verstärkungsmaterial zum Beispiel für Glasfaserkabel oder Gummimaterialien eingesetzt. In diesen Bereichen werden vor allem die mechanischen Eigenschaften
der Fasern Kevlar und Twaron genutzt.
Für Reibbeläge, Hitzeschutz und Dichtungen als Asbestersatz wurden grundlegende Arbeiten im Jahr 1985 in einem vom deutschen Forschungsministerium Projekt über Aramid bei der
ENKA AG unter Leitung von Karlheinz Hillermeier Entwicklungen durchgeführt, die zu einem entscheidenden Durchbruch führten.
Auch bei Sportgeräten werden Aramidfasern wegen ihrer Reißfestigkeit oft verwendet, so
zum Beispiel für die Fangleinen bei Gleitschirmen, für Segel von Segelbooten und Surfbrettern oder als Saiten für Tennisschläger.
Die meta-Aramidfasern Nomex oder Teijinconex werden speziell für den Brandschutz
eingesetzt. Sie ist in feuersicherer Bekleidung (etwa Schutzanzüge bei Feuerwehren, Rennfahrerkombi, ...) bekannt geworden. Eine weitere Anwendung für meta-Aramid ist die Verarbeitung zu einem Werkstoff für
Sandwichwabenkerne, so genannte Honeycombs aus Nomex-Papier, in der Faserverbundtechnologie.
Eigenschaften
Die Fasern weisen, ähnlich wie auch Kohlenstofffasern, einen negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten
auf, werden also bei Erwärmung kürzer, sind aber in ihrer spezifischen Festigkeit und ihrem E-Modul deutlich niedriger. In Verbindung mit dem positiven Ausdehnungskoeffizienten des Matrixharzes lassen sich hoch
masshaltige Bauteile fertigen. Gegenüber von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen sind die Eigenschaften unter Druckbelastung deutlich geringer. Kevlar und Twaron sind überaus hitzebeständig, so halten sie
Temperaturen über 370°C problemlos aus ohne zu schmelzen.
Verarbeitung
Beim Umgang und der Verarbeitung muss auf die Eigenschaft der Feuchtigkeitsaufnahme und der schlechten UV-Beständigkeit Rücksicht
genommen werden. Die ursprünglich goldgelben Fasern nehmen bei UV-Einstrahlung (Sonnenlicht) einen bronzebraunen Farbton an. Dies ist auch mit einem bis zu 75%igen Festigkeitverlust verbunden. Die Fasern können je
nach Lagerung bis zu 7% Feuchtigkeit aufnehmen. Fasern mit einem zu hohen Feuchtigkeitsgehalt können getrocknet werden. In der Luft- und Raumfahrt ist ein Feuchtigkeitsgehalt von unter 3% üblich.
Zum Schneiden
von Aramidfasern sind spezielle mikroverzahnte Schneidwerkzeuge notwendig. Auch die mechanische Bearbeitung fertiger Faserverbundbauteile erfolgt mit hochwertigen Bearbeitungswerkzeugen oder durch
Wasserstrahlschneiden.
Bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen kommen vor allem Epoxidharze zur Anwendung. Chemische Haftvermittler sind nicht bekannt.
VDI-Gesellschaft Kunststoffe, VDI-Verlag, 1977,
Kohlenstoff- und aramidfaserverstärkte Kunststoffe von Philip G. Rose und Karlheinz Hillermeier.
Siehe auch
Polyester
für Einleiter Drachen
Polyester
sind Polymere mit Esterbindungen -[-CO-O-]- in ihrer Hauptkette. Zwar kommen auch in der Natur Polyester vor, doch heute versteht man unter Polyester eher die grosse Familie synthetischer Polymere (Kunststoffe), zu
denen die viel verwendeten Polycarbonate und vor allem das Polyethylenterephthalat PET gehören. PET ist eines der wichtigsten thermoplastischen Polyester.
Das erste synthetische Polyester Glycerinphthalat
wurde im Ersten Weltkrieg als Imprägnierungsmittel verwendet. Natürliche Polyester sind seit etwa um 1830 bekannt.
Ein Polyester kann mit p=25% null Carbonylgruppen, mit p=50% eine Carbonylgruppe und mit p=25%
zwei Carbonylgruppen besitzen. Daraus folgt ein Erwartungswert für die Anzahl der Carbonylgruppen von 1. Das ist relevant für die Ermittlung der mittleren molaren Masse durch Endgruppenbestimmung.
Anwendungen
•Fasern (auch Mikrofasern) für Textilien und Vliesstoffe
•Flaschen
•Folien
•Filme (neben Cellulosetriacetat ist Polyester das wichtigste Trägermaterial)
•Flüssigkristallbildschirme (LCD) beispielsweise aus Vectra® (Hoechst Celanese) oder Kevlar® (Dupont)
•Tennissaiten
•Faserverbundwerkstoffe
Kurzbezeichnungen
•PEs Polyester
(Gruppenbezeichnung)
•PBT Polybutylenterephthalat
•PC Polycarbonat
•PET Polyethylenterephthalat
•PEN Polyethylennaphthenoat
Synthese
Allgemein erfolgt die Polyestersynthese in einer
Polykondensationsreaktion.
Azeotrope Veresterung
In dieser klassischen (Labor)-Methode reagieren ein Alkohol und eine Carbonsäure zu einem Carbonsäure-Ester. Um ein Polymer darzustellen, muss das bei der
Reaktion entstehende Wasser ständig durch azeotrope Destillation entfernt werden.
Alkoholische Umesterung
Ein Diol wird in der Schmelze am Katalysatorkontakt mit einem Dicarbonsäureester umgesetzt. In dieser
Weise werden die Massenkunststoffe Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt. ??
Acylierung (HCl-Methode)
Die Säure liegt als Säurechlorid vor, die Polykondensation geschieht
so unter Abspaltung von Salzsäure (HCl) anstelle von Wasser (H2O). Diese Methode kann in Lösungsmittel, als Interphase- oder als Schmelzreaktion erfolgen.
Silylmethode
In dieser Variante der Salzsäuremethode
wird das Carbonsäurechlorid mit dem Trimethylsilylether der Alkoholkomponente umgesetzt; es wird Trimethylsilylchlorid abgespalten.
Acetatmethode (Umesterung)
In dieser nur für phenolische Hydroxygruppen
geeigneten Methode reagiert die freie Säure mit der bereits mit Essigsäure veresterten Alkoholkomponente. Bei der Kondensation entsteht wieder freie Essigsäure, die nicht so einfach wie Wasser oder Salzsäure zu
entfernen ist, wodurch der pH-Wert sinkt, und es häufig zu sauren Nebenreaktionen kommt.
Silylacetatmethode
In dieser Variante der Acetatmethode wird nicht die freie Carbonsäure, sondern deren
Trimethylsilylester verwendet. Es entsteht der Essigsäuretrimethylsilylester, der nicht sauer ist.
Ringöffnende Polymerisation
Aus Lactonen können anionisch, kationisch oder metallorganisch katalysiert ohne
Kondensationsreaktion unter sehr milden Bedingungen aliphatische Polyester hergestellt werden.
Kategorien: Stoffgruppe | Kunststoff
Traditionell fanden auch Flachs- und Hanfkordeln Verwendung. im Drachen bau
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