Kunststoff

Als Kunststoffe bezeichnet man Stoffe, deren Grundbestandteil synthetisch oder halbsynthetisch erzeugte Polymere sind.

Durch die Auswahl des Ausgangsmaterials, das Herstellungsverfahren und die Beimischung von Additiven lassen sich technische Eigenschaften von Kunststoffen wie Formbarkeit, Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit und Temperaturresistenz in weiten Grenzen variieren. Kunststoffe werden zu Formteilen, Fasern oder Folien weiterverarbeitet.

Halbsynthetische Kunststoffe entstehen durch die Verarbeitung natürlicher Polymere (zum Beispiel Zellulose zu Zelluloid). Synthetische Kunststoffe werden durch Polymerisation (Polyaddition, Polykondensation usw.) aus einem Monomer erzeugt. Rohstoff ist meist Naphta.

Umgangssprachlich wird Kunststoff oft als Plastik (alte Bundesländer) oder Plaste (neue Bundesländer) bezeichnet, selbst wenn das Material eigentlich elastisch ist.

Charakterisierung nach Eigenschaften

• Thermoplaste

Kunststoffe, die aus langen, linearen Molekülen bestehen. Durch Energiezufuhr werden diese Materialien formbar bis flüssig und können mit verschiedenen Verfahren verarbeitet werden. Nachdem das jeweilige Werkstück wieder abgekühlt ist, behält es seine Form. Dieser Prozess ist reversibel und dadurch wiederholbar.

Die meisten der heute gängigen Kunststoffe fallen unter diese Gruppe. Für einfache Konsumwaren, Verpackungen etc. werden häufig Polypropen (PP), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET) und Polystyrol (PS) eingesetzt. Technische Teile werden meist aus Polyamid (PA), Polybutylentherephthalat (PBT), Polyethersulfon (PES), Polycarbonat (PC), Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyimid (PI) gefertigt.

• Duroplaste

Kunststoffe, die bei der Verarbeitung räumlich eng vernetzen. Diese Vernetzung erfolgt chemisch zwischen den Molekülen der Ausgangsmaterialien. Dieser Vorgang ist nicht umkehrbar. Sobald ein derartiges Material vernetzt ist, kann es nur noch mechanisch bearbeitet werden. Duroplaste sind meistens hart und spröde.

Bei Hitzeeinwirkung werden Duroplaste nicht weich. Deshalb werden sie häufig für Elektroinstallationen verwendet. Einer der verbreitetsten und ältesten Kunststoffe dieser Klasse ist Bakelit. In diese Gruppe fallen auch praktisch alle Kunstharze wie beispielsweise Epoxide.

Polytetrafluorethylen ist zwar nicht chemisch vernetzt, wird auf Grund seiner Eigenschaften ebenfalls zu den Duroplasten gezählt.

• Elastomere

Zu den Elastomeren gehören alle Arten von Kautschuk. Die Elastomere sind weitmaschig vernetzt und daher flexibel. Elastomere werden beim Erwärmen nicht weich und sind in den meisten Lösungsmitteln nicht löslich. Daher werden sie für Hygieneartikel oder Chemikalienhandschuhe verwendet. Die Gummimischung von Autoreifen ist ebenfalls ein Elastomer, diese erhält ihre Eigenschaften durch Vulkanisation.

Wichtige Kunststoffe

• Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS)
• Aminoplaste (Harnstoffharz, Melaminharz, Phenolharz)
• Bakelit (Catalin)
• Epoxydharz
• Phenoplaste
• Polyamid (PA - umgangssprachlich Nylon, Perlon, Dederon)
• Polybutylentherephthalat (PBT)
• Polycarbonat (PC)
• Polyethylen (PE)
• Polyethylenterephthalat (PET)
• Polyacetal (POM)
• Polyester
• Polyhalogenolefine (PCTFE, Polytetrafluorethylen PTFE - umgangssprachlich 'Teflon')
• Polyisobutylen
• Polypropen (PP)
• Kunstkautschuk
• Polystyrol (PS - aufgeschäumt umgangssprachlich 'Styropor')
• Polyvinylazetat (PVAC)
• Polyvinylchlorid (PVC)
• Vulkanfiber
• Zelluoseazetat
• Zelluosehydrat
• Zellulosenitrat (CN)
• Polymethylmethacrylat (PMMA - umgangssprachlich 'Plexiglas')
• Polyurethan (PU oder PUR)

Literatur

• Stephen Fenichell:Plastic ISBN 0887307329
• Otto Schwarz:Kunststoffkunde ISBN 3802319176

Weblinks

• http://www.peterlutz.ch/lernen/werkstoff/kunststoffe/mkun5a.html
• http://www.kunststoffweb.de (News, Fachartikel, Bezugsquellen, Jobs uvm.)
• http://www.kiweb.de (Branchennachrichten, Rohstoff-Preise, Marktreporte)
• http://www.kunststoff-magazin.de (Maschinen, Materialien, Management)
• http://www.km-kompakt.de (Produktdatenbank für Kunststoffverarbeiter)
• http://www.plex.de/lexikon/index.html

Geschichte der Kunststoffe (von Peter Lutz)

Siehe auch: Polymerisation, Polykondensation, Polyaddition