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20. Jahrhundert - bis 1950

Wie das Zelluloid waren all die neuen Produkte zwar künstlich hergestellt, aber sie basierten auf natürlichen Ausgangsmaterialien. Das änderte sich grundlegend am Anfang des 20. Jahrhunderts: Jetzt waren die Chemiker so weit, dass sie Plastik auch aus künstlich er

Leo Hendrik Baekeland

zeugten Ausgangsstoffen herstellen konnten – der zweite große Schritt ins Plastikzeitalter. Zu verdanken ist die Entwicklung des ersten »echten Kunststoffs« der rastlosen Energie des niederländischen Che- mikers Leo Hendrik Baekeland. Er war durch die Erfindung eines neuartigen Fotopapiers zum Multi- millionär geworden und suchte nun nach einer Möglichkeit für einen neuen großen Wurf. Dazu durchforstete er Chemiezeitschriften und stieß in einer Ausgabe aus dem Jahr 1902 auf ein span- nendes Rätsel der Chemie: die Phenol-Formalde- hyd-Reaktion. Seit langem schon versuchte man, aus der Mixtur dieser beiden Stoffe ein Isolations- material für elektrische Leitungen herzustellen – die Elektrizität war damals auf dem Vormarsch. Die bisher verwendeten Isolationen hatten Nachteile: Kautschuk brannte bei hoher Strombelastung durch, und das natürliche Harz Schellack – das später als Rohstoff für Schallplatten diente – war sündhaft teuer, weil seine Produzenten, indische Lacciferlacca Läuse, mit der Herstellung nicht nachkamen. Phenol und Formaldehyd dagegen waren preiswert und fast unbegrenzt vorhanden: Phenol konnte man aus Kohle, Formaldehyd aus Holz gewinnen. Doch was auch immer die Chemiker damit anstellten – mehr als eine weiche, harzige Masse brachten sie nicht zustande.

Nach fünfjähriger Forschung war Leo Hendrik Baekeland einen entscheidenden Schritt

Bakelizer entwickelt von Leo  Hendrik Baekeland

weiter. Am 14. Juli 1907 meldete er sein berühmtes »Hitze-und-Druck-Pa- tent« an: In einem vom ihm entwickelten Druckkes- sel, dem »Bakelizer«, hatte er »unlösliche Konden- sationsprodukte aus Phenolen und Formaldehyd« hergestellt: »Bakelitharz«. Anders als Schellack konnte es weder brennen noch schmelzen oder sich in Säure lösen. Und wenn man es in eine Form goß, nahm es eine feste Konsistenz an, die es auch unter Hitzeeinwirkung behielt. Im Gegensatz zu einer ther- moplastischen Verbindung wie Zelluloid war Bakelit das erste hitzebeständige Plastik – ein »Duroplast« (lat. »durus« = hart).

»Ein Material für tausend Zwecke«, wie Baekeland in einer Werbebroschüre schrieb. Ob als Isolator für Hochspannungsleitungen, als Fassung für Glühbirnen, als Material für Plattenspielergehäuse, Zigarettenspitzen, Handtaschen, Füllfeder- halter, Zahnbürsten, Aschenbecher und und und – Bakelit war jetzt schier überall. Und es ist ein klassisches Beispiel dafür, welche weitreichenden sozialen Folgen ein neuer Werkstoff haben kann. Denn Bakelit demokratisierte den Konsum: Rundfunkempfänger beispielsweise waren bisher wegen ihrer teuren Holzgehäuse ein Privileg der Besserverdienenden gewesen – als die Radios massenhaft aus Bakelit gefertigt wurden, fielen die Preise in den Keller. Das vielseitige Plastik avancierte in den zwanziger Jahren neben Stahl zum wichtigsten Material des Art déco. »Es war«, wie Historiker Fenichell geradezu hymnisch formuliert, »un- verwüstlich und stark, schlank und nackt – so schmucklos wie ein Satz von Hemingway.«

Rein wissenschaftlich war Bakelit das erste voll synthetische Material der Mensch- heit. Aber wie die

Hermann Staudinger

stabile Verbindung von Phenol und Formaldehyd zustande kam, konnten selbst die Experten nicht erklären. Das gelang erst dem Chemiker Hermann Staudinger dank der noch jungen Röntgentechnik. In einer revolutionären Studie, veröffentlicht am 12. Juni 1920, zeigte er auf, wie Bakelit zu seiner sta- bilen Struktur kommt: durch die Verknüpfung vieler einzelner Moleküle (Monomere) zu Makromolekülen (Polymere). Ist ein Monomer bifunktionell, kann es sich also nur an zwei Stellen mit anderen Monomeren verbinden, dann entstehen lange fadenartige Polymere; ist ein Monomer tri- oder höherfunktionell, kann es also an drei oder mehr Stellen andocken, dann ergeben sich räumlich vernetzte Polymere. Staudinger wusste : Formaldehyd- Monomere sind bifunk- tionell, Phenol-Monomere trifunktionell – durch die Röntgenanalyse war der Rest klar: Wenn beide Stoffe zusammenkommen, bilden sich räumlich vernetzte Poly- mer-Strukturen, die der Verbindung Stabilität verleihen.

Staudingers Arbeit war die Geburtsstunde der so genannten Polymer-Chemie: Jetzt begannen die Chemiker immer neue Polymerstrukturen zu »züchten« – starke Molekülketten, für die es in der Natur keine Entsprechung gibt. Damit öffnete sich die Tür zur Wunderwelt des Plastiks in seiner heutigen Vielfalt – und zu einem Milliardengeschäft.

Einige der ersten Materialien, die durch Polymerisation hergestellt wurden, waren das Acrylglas (besser bekannt als »Plexiglas«; 1930), das PVC (Polyvinylchlorid; 1938) und das Teflon (Polytetrafluorethylen; 1938). 1940 kam das »Nylon« auf den Markt – und löste abermals eine Demokratisierung des Konsums aus. Bisher musste eine Amerikanerin für einen Seidenstrumpf vier Dollar hinblättern – bei einem Durchschnittsverdienst der Angestellten von fünf Dollar am Tag für die meisten zu teuer. So blieb das elegante Damenbein auf die »Seidenstrumpf- viertel« beschränkt, wie man die vornehmen Wohnviertel der US-Städte nannte. Kein Wunder, dass die restliche Damenwelt in einen Kaufrausch verfiel, als am 15. Mai 1940 der US-Chemiekonzern DuPont zum ersten Mal Nylonstrümpfe anbot: Allein in New York gingen innerhalb weniger Stunden vier Millionen Paar über den Ladentisch.

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