Jahrtausendelang konnten die Menschen nur die Gaben der Natur nutzen: Metall, Holz, Gummi, Harz… Doch nach der Erfindung des Tischtennis entdeckten die Menschen plötzlich, dass wir mit der Kraft der Polymerchemie Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome nach Belieben zusammenfügen und so neue Materialien erschaffen können, die es auf der Erde noch nie gegeben hat.
Die synthetische Nitrocellulose-Technologie zur Herstellung von Celluloid ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung der Kunststofftechnologie – von Null auf Eins. Aus heutiger Sicht ist dies jedoch nur ein kleiner Schritt auf einem langen Weg. Hyatt führte eine „Modifikationsreaktion“ an in Salpetersäure gelösten Baumwollfasern durch. Dadurch wurden die makromolekularen Cellulosemoleküle aufgebrochen und neu angeordnet, und so entstanden die ursprünglichen Pflanzenfasern. Cellulose selbst ist jedoch ein Polymer, und Celluloid restrukturiert Cellulose lediglich, ohne sie auf molekularer Ebene zu erzeugen. Welche Art von Material wird uns also erwarten, wenn wir lernen, Moleküle gezielt zu manipulieren?

Wir müssen nicht lange warten. Nur vier Jahre nach Hyatts zufälliger Begegnung mit Zelluloid synthetisierte der deutsche Chemiker Adolf von Baeyer mithilfe von Formaldehyd und Phenol einen völlig neuen Kunststoff: Phenolharz. Gleichzeitig wurde ein ganz neues Gebiet der Chemie eröffnet: die Polymerisation. In der organischen Chemie ist die Polymerisation eine Art Zauberei, die aus einem Stein Gold macht. Sie verwebt Formaldehyd- und Phenolmoleküle zu einem riesigen Netz und bringt schließlich ein Produkt hervor, das seine Eltern – Formaldehyd und Phenol – nicht mehr erkennt.Henolharz.

In der Industrie wird Phenolharz-Kunststoff aufgrund seiner isolierenden, antistatischen und hochtemperaturbeständigen Eigenschaften als „Bakelit“ bezeichnet. Es eignet sich hervorragend zur Herstellung von Isolierschaltern, sodass Sie das Licht jeden Tag bedenkenlos einschalten können. Auf den ersten Blick ist die erstaunliche Beschaffenheit dieses Produkts kaum zu erkennen: Jedes Bakelit-Element besteht aus einem großen Molekül – so groß, dass es in Ihre Handfläche passt!
Unserem Eindruck nach erscheint das Molekül seit jeher sehr klein. Ein Wassertropfen enthält etwa 1,67 × 10²¹ Wassermoleküle. Die Rohstoffe von Phenolharz, Formaldehyd und Phenol, sind kleine und unscheinbare Moleküle mit Molekulargewichten von 30 bzw. 94. Fragt man jedoch nach dem Molekulargewicht von Phenolharz, müsste man wohl zwanzig oder dreißig Nullen an die 1 anhängen.

Sehen ist besser als es zu beobachten. Wer die überwältigende Kraft der Polymerisationsreaktion erleben möchte, sollte sich zehn Sekunden Zeit nehmen, um die explosive Reaktion nach dem Erhitzen von p-Nitroanilin und konzentrierter Schwefelsäure zu beobachten. Die kleine Lösung in der Schüssel links im Bild dehnt sich nach dem Erhitzen langsam aus und raucht, während die p-Nitroanilin-Moleküle sich vernetzen und exponentiell polymerisieren. Schließlich bricht der Vulkan in weniger als einer Sekunde aus, und ein majestätischer Baum wächst wie aus dem Nichts. Optimus Prime. Obwohl diese dunkle Säule stark aussieht, ist sie in Wirklichkeit nur eine poröse Schwammstruktur aus p-Nitroanilinsulfonat und zerfällt bei leichtem Druck zu Asche.

Dank der Polymerisationsreaktion sind in nur wenigen Jahrzehnten zahlreiche bekannte „Poly“-Kunststoffe in der chemischen Industrie entstanden: Polyamid, Polyurethan, Polyethylen, Polystyrol, Polytetrafluorethylen, Polypropylen, Polyester…
Was? Du kennst diese seltsamen Namen nicht? Macht nichts, ich übersetze sie dir.
Polyamid (auch bekannt als Nylon): Die 1930 von DuPont entwickelte, weltweit erste synthetische Faser ist seit fast 100 Jahren von Konkurrenten nicht übertroffen worden.

Polyethylen: Der am häufigsten verwendete Kunststoff im Alltag.

Polystyrol (auch bekannt als Poly Dragon): ein Muss für Imbissbuden und Lieferdienste.

Polypropylen: hitzebeständig bis 140 °C, reagiert nicht mit Säuren, Laugen und Salzen und ist daher die erste Wahl für Mikrowellen-Lunchboxen.

Polytetrafluorethylen (auch bekannt als Teflon): Als „König der Kunststoffe“ bekannt, funktioniert es einwandfrei im Temperaturbereich von -180 bis 250 °C und ist nahezu unlöslich in allen Lösungsmitteln, selbst in kochendem Königswasser. Tragen Sie einfach eine dünne Schicht auf den Pfannenboden auf, um sie in eine hohe Antihaftpfanne zu verwandeln.

Polyesterfaser (Polyester): hochelastisch, knitterarm, bügelfrei, schimmelresistent; fast alle im Handel erhältlichen Kleidungsstücke, insbesondere Sportbekleidung, bestehen daraus.

Polyurethan: 1937 von Bayer ausgezeichnet, zeichnet es sich durch hohe Festigkeit und geringe Wärmeleitfähigkeit aus und wird häufig zur Wanddämmung eingesetzt. Im Alltag ist Ihnen aber wahrscheinlich eher ein 0,01 mm dickes Buch bekannt.

Wenn ich Ihnen sagen würde, dass Essen, Kleidung, Wohnen und Transportmittel für jeden untrennbar mit Plastik verbunden sind, würden mich wohl viele ungläubig ansehen. Ja, es ist erschreckend, erschreckend viel, erschreckend viel, erschreckend viel, das wir nicht vergessen können: Wir leben jeden Tag in einer Plastikwelt. Wir kochen in Plastiktöpfen, essen aus Plastikboxen, trinken aus Plastikflaschen, waschen uns in Plastikschüsseln, baden in Plastikbadewannen, tragen Kleidung aus Plastikfasern, fahren mit Autos, die zur Hälfte aus Plastik bestehen, zur Arbeit, öffnen Laptops aus Plastik, tippen diesen Artikel auf einer Plastiktastatur – und Sie lesen ihn gerade auf Ihrem Plastikhandy.
Bislang wurden weltweit Tausende von Kunststoffen hergestellt. Genaue Zahlen lassen sich nicht ermitteln, und statistische Aussagekraft gibt es nicht, da jedes Jahr Dutzende oder Hunderte neuer Kunststoffe auf den Markt kommen und Forscher und Entwickler im Labor minütlich die Rezepturen und Herstellungsverfahren verbessern. Seit der ersten Massenproduktion von Zelluloid haben wir sieben Milliarden Tonnen Kunststoff hergestellt. Würde man daraus ein Seil formen, könnte man damit die Erde umwickeln – eine gewaltige Menge! Mittlerweile produzieren wir alle drei Jahre eine Milliarde Tonnen Kunststoff. Für die 140 Jahre alte Kunststoffchemieindustrie ist das erst der Anfang.
Wenn die Menschheit ausstirbt, werden außerirdische Archäologen Spuren unserer Existenz im geologischen Archiv finden – in Form von Plastikgestein. Plastik vermischt sich mit Gestein, Kies und Muscheln und sinkt ins Meer, um zum ewigen Gedächtnis der Erde zu werden. So wie Kalziumkarbonatablagerungen die Kreidezeit und Dinosaurierfossilien den Jura prägten, markierte diese Plastikgesteinsformation ein neues geologisches Zeitalter: das Anthropozän. Optimisten sehen in der Herstellung von Plastik einen ebenso großen Fortschritt wie das Bohren von Holz zum Feuermachen oder das Polieren von Steinwerkzeugen. Sie symbolisiert, dass die Menschheit endlich die Natur der Materie verstanden hat und die Fähigkeit besitzt, die Fesseln der Natur zu sprengen und eine beispiellose neue Welt zu erschaffen; andere hingegen verabscheuen sie. Sie nennen sie den „weißen Terror“, die „Erfindung des Todes“ und den „menschlichen Albtraum des 21. Jahrhunderts“.
Die Technologie, die den Tischtennisball geprägt hat

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