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BÜFA Thermoplastic Composites GmbH & Co. KG

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Die Welt der Kunststoffe

Der Unterschied zwischen Thermoplasten, Duroplasten sowie Elastomeren

Kunststoffe begegnen uns täglich in unserem Alltag. Denn viele Gebrauchsgegenstände werden aus Kunststoff hergestellt, auch solche von denen man es nicht erwartet hätte. Materialien wie Aluminium oder Metall stoßen oft an ihre Grenzen, denn sie verursachen ein höheres Gewicht und verhindern eine flexible Anwendung. Auch in der industriellen Verarbeitung ist Flexibilität von immer höherer Bedeutung, genauso wie ein geringeres Endgewicht.

Kunststoffe bestehen hauptsächlich aus Makromolekülen und werden zu Formteilen, Halbzeuge, Folien oder Fasern weiterverarbeitet. Sie zeichnen sich durch technische Eigenschaften wie beispielsweise Härte, Bruchfestigkeit, Formbarkeit, Elastizität, Temperatur-, Wärmeform- sowie chemische Beständigkeit aus. Die Ausprägung dieser Merkmale lässt sich durch die Wahl der Makromoleküle, des Herstellungsverfahrens sowie durch Beimischen von sogenannten Additiven variieren.

Kunststoffe werden hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften in drei Arten klassifiziert: Thermoplaste, Duroplaste sowie Elastomere.

1. Thermoplastische Kunststoffe

Thermoplaste (thermo= warm, heiß und „plast“ aus dem Altgriechischen plássein = bilden, formen) sind ebenfalls unter dem Namen Plastomere bekannt. Sie lassen sich in einem bestimmten Temperaturbereich (thermoplastisch) verformen und das nicht nur ein Mal. Dieser Vorgang ist durch Abkühlung und Wiedererwärmen beliebig oft möglich, solange der thermoplastische Kunststoff nicht überhitzt wird, denn sonst beginnt die thermische Zersetzung des Materials. Dieses Materialverhalten ist ein Alleinstellungsmerkmal, denn Duroplasten lassen sich nach ihrer Aushärtung nicht erneut verformen. Darüber hinaus ist eine weitere Eigenschaft, die die Thermoplaste den anderen Kunststoffarten voraushaben: Thermoplaste lassen sich schweißen.

2. Duroplastische Kunststoffe

Duroplaste werden auch Duromere oder Thermosets genannt und sind Kunststoffe, die ihren Zustand sowie die Form nach der Aushärtung beibehalten. Denn ihre Polymere sind räumlich vernetzt und lassen sich daher nicht mehr lösen. Eingesetzt werden Thermosets unter anderem bei Elektroinstallationen aufgrund ihrer mechanischen und chemischen Beständigkeit auch bei erhöhten Temperaturen. Die Thermosets, die am längsten sowie häufigsten verarbeitet werden sind Phenoplaste. Außerdem gehören Polyesterharze, Polyurethanharze für Lacke und Oberflächenbeschichtungen sowie praktisch alle Kunstharze wie beispielsweise Epoxidharze zu den Duroplasten.

In der folgenden Auflistung sind Unterschiede von Thermoplasten sowie Duroplaste im Fertigungsprozess aufgelistet.

Thermoplaste

  • Keine chemische Aushärtereaktion
  • hohe Viskosität
  • schwierige Faserimprägnierung
  • bedingt Lösemittelbeständig
  • kurze Prozesszeiten
  • Materialien sind schweißbar
  • Unbeschränkte Haltbarkeit (Lagerung)
  • hohe Energieaufnahme im Schadensfall
  • gute Recyclingeigenschaften

Duroplaste

  • Chemische Aushärtungsreaktion
  • niedrige Viskosität
  • gute Faserimprägnierung
  • hohe Lösemittelbeständig
  • mittel bis lange Prozesszeiten
  • hoher Vorrichtungsaufwand
  • Eingeschränkte Haltbarkeit (Lagerung)
  • Sprödbruchverhalten im Schadensfall
  • Recycling bedingt möglich

3. Elastomere

Darüber hinaus handelt es sich bei der dritten Kunststoffkategorie um Elastomere. Elastomere sind Kunststoffe, die sich sowohl bei Zug- wie auch bei Druckbelastung elastisch verformen und anschließend wieder ihre ursprüngliche Gestalt einnehmen. Daher werden sie zum Beispiel als Material für Reifen, Gummibänder etc. eingesetzt.


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