KUNSTSTOFF ABC

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Was ist „Kunststoff“?

Kunststoffe in ihrer heutigen Form bilden ideale Ergänzungswerkstoffe zu den Metallen und sind deshalb aus dem Alltag, vor allem aber der Technik nicht mehr wegzudenken. Sie werden heute organisch Hochpolymere benannt und werden – mit einigen Ausnahmen auf Naturabkömmlingen basierend – synthetisch, d.h. „künstlich“ mittels der Petrochemie erzeugt.Von Erdöl oder Erdgas ausgehend werden die Grundbausteine, nämlich: Kohlenstoff-, Schwefel-, Stickstoff- und Sauerstoff-Atome zu Molekülen-Gruppen vereinigt. Diese Monomere werden durch chemische Reaktionen zu Polymer-Ketten (Makromolekülen) mit linearer, verzweigter oder räumlich vernetzter Strukturgestalt verknüpft. Wir unterscheiden unter diesen Bildungsreaktionen zwischen: der Polymerisation, der Polykondensation und der Polyaddition.Kunststoffe mit kettenförmig linearem oder verzweigtem Aufbau sind thermoplastisch, die räumlich engmaschig vernetzten Kunststoffe sind duroplastisch und die räumlich weitmaschig vernetzten werden als Elastomere bezeichnet. Die Charakteristik dieser drei grundlegenden Gruppen ist stark verschieden und kann folgendermassen umschrieben werden:

  • THERMOPLASTE (Plastomere) können – wie der Name aussagt – vom harten oder zähelastischen Zustand (bei Raumtemperatur) durch Erwärmung in den weich plastischen und bei noch höheren Temperaturen in den flüssigen Zustand gebracht werden. Nach der Abkühlung ist der ursprünglich harte Zustand wieder erreicht. dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.
  • DUROPLASTE (Duromere/Thermodure) entstehen durch eine einmalig stattfindende Vernetzung reaktionsfähiger Harze (Makromoleküle) mit Härtersystemen. Die dabei gewählte Formgebung kann durch Wärmeeinfluss nicht mehr geändert werden, d.h. Duroplaste sind bei jeder Temperatur annähernd gleich hart und steif. Die Vernetzungsphase wird bei Duroplasten mit „Härtung“ bezeichnet.
  • ELASTOPLASTE (Elastomere, Kautschuk/Gummi) werden – ähnlich den Duroplasten – mittels einer einmalig durchzuführenden chemischen Reaktion vernetzt. Diesen Vorgang bezeichnet man bei den Elastomeren als Vulkanisation. Er findet normalerweise unter Druck und Temperatur und unter Zuhilfenahme von Reaktionsmitteln statt. Elastomere weisen ein dauerelastisches Verhalten auf. Allerdings hat die Temperatur einen gewissen Einfluss darauf, d.h. bei tiefen Temperaturen sind sie hartelastischer und bei höheren Temperaturen weichelastischer. Elastomere sind nicht schmelz-, schweiss- und thermisch umformbar.