Die Arten der Kunststoffe
In unserem letzten Blogbeitrag sind wir auf die Frage eingegangen, was denn Kunststoff eigentlich für ein Material ist. Die dort verwendete Definition lautete in etwa, dass es ein Material ist, das synthetisch erzeugt wurde. Diese Definition muss ergänzt werden. Die Erzeugung von Kunststoffen findet über die Herstellung von Verbindungen von Polymeren statt, die meist aus organischen Gruppen bestehen.
Das reicht natürlich nicht so ganz aus, um Kunststoffe wirklich zu beschreiben. Daher empfehlen wir Ihnen, sich bei Interesse den letzten Blogbeitrag noch einmal durchzulesen. In diesem Beitrag kommen wir auf die Arten der Kunststoffe zu sprechen. Obschon heute tausende verschiedener Kunststoffe je nach Eigenschaften auch beim Spritzguss eingesetzt werden, lässt sich eine grobe Einteilung in drei verschiedene Arten vornehmen.
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Die Einteilung von Kunststoffen
Nachdem in den 20er und 30er Jahren die Zahl der Kunststoffe als neue Materialien sprunghaft anstieg, musste eine Einteilung her. Es bot sich an, diese Einteilung der Kunststoffe nach ihren grundsätzlichen physikalischen Eigenschaften und dementsprechend ihrem Verhalten vorzunehmen. Je nachdem, wie sich die Polymere in den Kunststoffen vernetzen und wie sie sich bei unterschiedlichen Temperaturen verhalten, weisen sie andere Eigenschaften auf. Diese können zwischen spröde und elastisch, bruchfest oder nachgiebig, chemisch widerstandsfähig oder temperaturbeständig liegen. Eine der wichtigsten Eigenschaften für die Verarbeitung der Kunststoffe z.B. beim Kunststoffspritzguss ist ihre Formbarkeit und unter welchen Bedingungen diese erreicht wird.
Kunststoffe heute
Man kann den Kunststoffen vieles vorwerfen, darunter vor allem die Verschmutzung der Meere. Jedoch ist es in Wirklichkeit immer der Mensch, der sich der Kunststoffe auf bequeme Art entledigen will. Seit 1950 sind rund 9,5 Milliarden Tonnen von Kunststoffen hergestellt worden, davon der größte Teil zu Verpackungszwecken. In der Datenbank für Kunststoffe für den Spritzguss finden sich inzwischen weit über 100.000 Mischformen mit den verschiedensten Eigenschaften. Ohne Kunststoffe und Plastik ist ein modernes Leben nicht möglich. Das Recycling von Kunststoffen ist zwar recht fortgeschritten, aber lahmt nach wie vor an der mangelnden Trennung der verschiedenen Kunststoffe. Nur sortenreine Kunststoffe lassen sich wirtschaftlich recyceln.
Thermoplaste
- Wenn lange lineare Ketten von Molekülen erhitzt werden, verlieren sie ihre Festigkeit, und bevor sie schließlich schmelzen, können sie geformt werden. Nach dem Abkühlen behalten diese Thermoplaste als Kunststoffe bzw. Plastik die neue Form bei. Bei erneuter Erhitzung lässt sich der Vorgang wiederholen. Diese Kunststoffe sind die am häufigsten beim Spritzguss verwendeten. Wenn sie in reiner Form gesammelt werden, eignen sie sich hervorragend zum Recycling. Die bekanntesten Kunststoffe in der Art der Thermoplaste sind das Polyethylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP) oder auch das ABS.
Duroplaste
- Wenn sich die Makromoleküle nicht in linearen Ketten, sondern quer durch den Raum vernetzen, nehmen sie beim Erhitzen des flüssigen Grundstoffes eine gehärtete Struktur an. Dieser Prozess kann auch durch Beimengung bestimmter Additive in Gang gesetzt werden. In dieser Struktur sind die Duroplaste zwar spröde, aber auch stabil und widerstehen anderen chemischen Stoffen meist gut. Der Vorgang ist jedoch nicht umkehrbar. Bei erneuter Erhitzung zersetzen sie sich ab einer bestimmten Temperatur. Die Duroplaste sind hauptsächlich von den Harzen bekannt. Polyesterharze und Kunstharze wie das Epoxidharz werden als stabile Bauteile geschätzt.
Elastomere
- Die Elastomere unter den Kunststoffen entstehen durch eine weiträumige Vernetzung von Makromolekülen. Da sozusagen viele Zwischenräume zwischen den Ketten bestehen, lassen sich diese Kunststoffe kurzfristig in ihrer Gestalt verändern, um dann wieder in die Ausgangsform zurück zu springen. Sie sind so elastisch wie eben Gummi bzw. der Kautschuk, der ehemals als Ausgangsstoff diente. Synthetischer Kautschuk als Elastomer findet milliardenfache Anwendung in Form der Autoreifen. Elastomere lassen sich durch Hitze nicht erweichen und sind ebenfalls nicht löslich.