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BÜFA Thermoplastic Composites GmbH & Co. KG

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Unterschiede im Aufbau: Die Eigenschaften der Kunststoffgruppen

Um tiefer in die Materie der Kunststoffe eintauchen zu können, muss man sich die Molekülstruktur von Thermoplasten, Duromeren sowie von Elastomeren anschauen, denn dort lassen sich die Unterschiede am besten erkennen.

Molekülanordnung und Vernetzungen

Duromere
Elastomere

Schaut man sich die Struktur bei den Duromeren an, kann man eine dreidimensionale Vernetzung beobachten.

Bei den Elastomeren hingegen sind die Moleküle zweidimensional, also auch schwächer vernetzt und ergeben ein weitmaschiges Netz.

Teilkristalline Thermoplaste
Amorphe Thermoplaste

Die Molekülketten sind bei Thermoplasten unvernetzt, die Makromoleküle liegen hauptsächlich nebeneinander. Sie haben keine chemischen Bindungen, sondern zwischenmolekulare Kräfte, die die Ketten miteinander verbinden. So verschieben sich diese Ketten bei einer hohen Energiezufuhr, zum Beispiel durch Wärme, leicht gegeneinander. Der Kunststoff wird dadurch leichter verformbar und zersetzt sich bei weiterer Erhitzung.

Benutzt man als Energiezufuhr Kraft, gleiten die Molekülketten aneinander ab. Ist beispielsweise eine Restmüllplastiktüte überladen, lässt sich diese Tüte ausdehnen bis die zwischenmolekularen Kräfte die Ketten nicht mehr zusammenhalten können. Letztendlich reißt der Müllbeutel. Auch Elastomere sind dehnbar, allerdings ziehen sich hier die Molekülketten wieder in die Anfangsform zurück.

Thermoplaste können in zwei Hauptgruppen unterteilt werden: amorph und teilkristallin. Sie können unterschiedlich leicht, beziehungsweise schwer verformt werden. Bei den teilkristallinen Thermoplasten bilden die Molekülketten regelmäßige Strukturen aus. Die amorphen hingegen sind linear unverzweigt und unregelmäßig. Doch was bedeutet das genau?

Teilkristalline Thermoplaste

Bei dieser Art der Thermoplaste bilden sich beim Abkühlen in Bereichen, in denen Parallelbündelungen oder Faltungen der Ketten bestehen, sogenannte Kristalle. Im Kristallverband entsteht eine dichte Anordnung der Moleküle.

Teilkristalline Thermoplaste sind bei geringer Schichtdicke opak. Betrachtet man die mechanischen Eigenschaften sind sie fester, härter sowie zäher als amorphe Kunststoffe. Darüber hinaus sind sie gegenüber Chemikalien resistent und zeichnen sich durch eine höhere Wärmeformbeständigkeit aus.

Beim Werkzeugbau bedarf es einer gleichmäßigen Abkühlung, damit sich ein einheitlicher Kristallisationsgrad über das Formteil erstreckt.

Die bekanntesten teilkristallinen Thermoplaste sind:


• Polyetheretherketon (PEEK)
• Polyamid 66 (PA 66)
• Polyamid 6 (PA 6)
• Polypropylen (PP)
• Polyethylenterephthalat (PET)
• Polybutylenterephthalat (PBT)

Anwendung finden diese Thermoplaste beispielsweise in Rohren, Behältern sowie in Korrosionsschutzschichten.

Amorphe Thermoplaste

Die Molekülketten sind bei amorphen Thermoplasten unregelmäßig ineinander angeordnet. Liegt der Kunststoff in dem Temperaturbereich, in dem er fest ist, besitzt er glasähnliche Eigenschaften. Deshalb nennt man diesen Bereich Glasbereich. Der amorphe Thermoplast ist hier relativ spröde, transparent sowie hart. Außerdem gibt es keinen exakten Schmelzpunkt und der Kunststoff ist chemiekalienunbeständig.

Die bekanntesten amorphen Thermoplaste sind:


• Polycarbonat (PC)
• Polyvinylchlorid (PVC)

Anwendung finden diese Thermoplaste beispielsweise in Spielzeug, Behältern, Schall- und Wärmedämmungen.


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