Schaumstoff Styropor - Verarbeitung von Polystyrol

Demonstrationsexperiment auf Video

Schaumstoff Styropor^® - Verarbeitung von Polystyrol

Lernziel: Vorschäumen, Tocknen (Zwischenlagern), Ausschäumen

Peter Keusch

English version

Chemikalien:
Polystyrol^® treibmittelhaltige Perlen (BASF)

Geräte und Glaswaren:
Dreifuß mit Keramikfaserplatte
Bunsenbrenner
Becherglas 2 L
Kristallisierschale
Formkörper aus Metall bzw. Tee-Ei
Kunststoffplättchen
engmaschiges Metallsieb
Spatel
Tiegelzange
trockenes Handtuch
Stoppuhr

Versuchsdurchführung:

Vorschäumen:
In einem 2 L Becherglas werden 100 g Polystyrol^® in 750 mL siedendem Wasser unter Rühren 12 Sekunden gekocht. Durch schnelles Zugießen von 1 L kaltem Wasser wird der Schäumvorgang gestoppt. Anschließend wird das Wasser rasch über ein Sieb abgegossen.

Zwischenlagern / Trocknen:
Die vorgeschäumten Teilchen werden auf einem Handtuch ausgebreitet und dabei vorsichtig abgetrocknet. Sie sollen danach noch ca. 10 Minuten offen liegen bleiben, damit sie Luft aufnehmen können.

Ausschäumen der Form:
Die verwendete Metallform besteht aus zwei halkugelförmigen Teilen, die aufeinandergelegt einen kugelförmigen Hohlraum bilden. Die beiden trockenen Formkörper werden mit den vorgeschäumten Polystyrol-Perlen voll gefüllt. Eine Formhälfte wird mit einem Kunststoffplättchen abgedeckt und auf die zweite Formhälfte gestülpt. Nachdem das Plättchen herausgezogen ist, werden die Formhälften miteinander verschraubt. Die gefüllte Form wird nun in das Becherglas mit kochendem Wasser gegeben und etwa 10 Minuten erhitzt.

Versuchsergebnis:

Nach dem Ausschäumen wird die Form in kaltem Wasser abgekühlt und anschließend geöffnet. Durch vorsichtiges Ziehen wird die Kugel aus der Form genommen.

Videoclip (Download RealPlayer .rm Datei)

Deutung des Versuchsergebnisses:

Styropor^® ist thermoplastisch d.h. es erweicht beim Erhitzen. Das Treibmittel produziert Gasblasen wodurch sich die einzelnen Styropor-Perlen in der Wärme zu geschlossenzelligen Teilchen aufblähen. Dabei findet eine Volumenvergrößerung statt. Sie kann mehr als das Fünfzigfache des ursprünglichen Volumens betragen. Die Perlen werden miteinander verschweißt.

Liste der Experimente