Kunststoff-Material und Granulate

Polyethylen, ein Mitglied der umfangreichen Polyolefin-Familie, zeichnet sich durch seine teilkristalline und unpolare Struktur aus. Dieser Standardkunststoff, der global als der mit Abstand am häufigsten eingesetzte gilt, findet vorrangig in der Verpackungsindustrie Anwendung, wo seine leichte Einfärbbarkeit besonders geschätzt wird.

Neben seiner hervorragenden Verwendbarkeit für diverse Verpackungslösungen bietet Polyethylen auch beeindruckende elektrische Isolationseigenschaften. Diese machen es zu einem bevorzugten Material für die Ummantelung von Kabeln sowie für die Herstellung nichtleitender Bauteile innerhalb der Elektroindustrie.

Darüber hinaus besticht es durch seine ausgezeichnete chemische Resistenz gegen eine Vielzahl von Säuren, Ölen und Basen, was es für vielfältige Anwendungen attraktiv macht. Polyethylen überzeugt ebenso durch sein gutes Gleitverhalten und seinen geringen Verschleiß, was seine Langlebigkeit und Zuverlässigkeit unterstreicht.

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil dieses Kunststoffes ist seine im Vergleich zu anderen Kunststoffen niedrigere Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit. Dies trägt wesentlich dazu bei, die Haltbarkeit und Frische von verpackten Gütern zu bewahren. Obwohl Polyethylen auf Wasser schwimmt, was seine Vielseitigkeit erhöht, kann es durch direkte Sonneneinstrahlung spröde werden, was ein Aspekt ist, der bei der Auswahl des Materials für Außenanwendungen bedacht werden sollte.

Bezüglich der thermischen Eigenschaften beginnt Polyethylen, sich bei Temperaturen über 80°C zu erweichen, wobei seine Wärmeformbeständigkeit bei etwa 45°C liegt. Diese thermischen Grenzen sind wichtig für die Verarbeitung und Anwendung von Polyethylen-Produkten, um eine optimale Leistung und Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Polystyrol, ein transparenter, amorpher oder teilkristalliner Thermoplast, ist aufgrund seiner Kosteneffizienz und Vielseitigkeit ein beliebter Standardkunststoff. Dieses Material lässt sich in zwei Hauptformen verarbeiten: als fester thermoplastischer Werkstoff oder als Schaumstoff, wobei geschäumtes Polystyrol unter dem bekannten Handelsnamen Styropor vertrieben wird.

Eine der herausragenden Eigenschaften von Polystyrol ist seine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber wässrigen Laugen und Mineralsäuren, sowie seine Resistenz gegen Wassereinwirkung. Jedoch ist zu beachten, dass es unter Einfluss von UV-Strahlung zu Verrottung neigt und zudem nur begrenzt wärmebeständig ist, mit einer Dauergebrauchstemperatur von maximal 70°C.

In seiner unmodifizierten Form weist Polystyrol einen niedrigen Schmelzpunkt auf und ist charakterisiert durch seine Härte, Sprödigkeit sowie Empfindlichkeit gegenüber Schlägen. Zudem ist es relativ durchlässig für Sauerstoff und Wasserdampf. Um diese Eigenschaften zu verbessern und den Einsatzbereich zu erweitern, wurden verschiedene Polystyrol-Varianten entwickelt, darunter schlagfestes Polystyrol (SB), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Polymere (ABS), Styrol-Acrylnitril-Polymere (SAN) und Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Polymere (ASA).

Polystyrol zeichnet sich zudem durch eine geringe Schwindungs- bzw. Schrumpfungsneigung aus, was die Herstellung von Bauteilen mit sehr feinen Konturen, Kanten und glatten Flächen ermöglicht. Dies führt zu weitestgehend passgenauen Bauteilen, was in der Fertigungsindustrie besonders geschätzt wird.

Es findet breite Anwendung in der Produktion von Massenartikeln wie CD-Hüllen, Blumentrays oder Lebensmittelverpackungen. Darüber hinaus werden aufgrund seiner guten Isolationseigenschaften in der Elektrotechnik auch Schalter und Gehäuse aus Polystyrol hergestellt.

Polypropylen, ein teilkristalliner Kunststoff, gehört zur Familie der Thermoplaste und zeichnet sich durch seine Vielseitigkeit und Robustheit aus. Dieses Material ist bekannt für seine hervorragende Chemikalienbeständigkeit sowie seine ausgezeichneten elektrischen Isolationseigenschaften, was es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet macht.

Darüber hinaus besticht Polypropylen durch seine beeindruckende Zugfestigkeit, Temperaturbeständigkeit und Oberflächenhärte. Diese Eigenschaften tragen dazu bei, dass Polypropylen eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung aufweist, was es zu einem idealen Material für Langzeitanwendungen macht.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass Polypropylen in einem Temperaturbereich von 0 bis +100°C eingesetzt werden kann. Es ist jedoch zu beachten, dass es unterhalb von 0°C vergleichsweise schnell spröde wird, was bei Anwendungen in kalten Umgebungen berücksichtigt werden sollte.

Polypropylen gehört zu den weltweit am meisten produzierten Kunststoffen, was seine breite Akzeptanz und Anwendbarkeit in verschiedenen Branchen unterstreicht. Es findet Einsatz in einer Reihe von Massenanwendungen, darunter Haushaltsgeräte, Spielzeuge, Sportartikel, PKW-Innenausstattungen, medizinische Geräte und Lebensmittelverpackungen. Zudem wird Polypropylen in Form von PP-Fasern auch in Heimtextilien und Teppichen verwendet, was seine Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Bedürfnisse und Einsatzbereiche zeigt.

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist ein vielseitiges synthetisches Polymer, das zur Familie der Thermoplaste gehört. Dieser Kunststoff entsteht durch die Mischung und Copolymerisation von Acrylnitril, Butadien und Styrol, was ihm eine Reihe bemerkenswerter Eigenschaften verleiht.

Eines der herausragenden Merkmale von ABS ist seine außerordentliche Widerstandsfähigkeit gegenüber Ölen, Fetten und hohen Temperaturen, die maßgeblich durch den Zusatz von Acrylnitril erreicht wird. Darüber hinaus bietet ABS eine hohe Steifigkeit, Zähigkeit und Festigkeit, ergänzt durch exzellente Schlag- und Kratzfestigkeit. Diese Kombination macht ABS zu einem idealen Material für Anwendungen, die eine hohe Belastbarkeit erfordern.

Zudem lässt sich ABS hervorragend mit anderen Polymeren oder Metallen beschichten, was seine Einsatzmöglichkeiten weiter erhöht. Jedoch ist zu beachten, dass ABS als normal entflammbar gilt und bei Verbrennung dunklen Rauch entwickelt, der gesundheitsschädlich sein kann. Die optimale Dauergebrauchstemperatur dieses Kunststoffes liegt zwischen 60°C und 80°C, was bei der Anwendung berücksichtigt werden sollte.

Weltweit bekannt wurde ABS vor allem durch seine Verwendung in Kinder-Spielklötzchen. Seine Vielseitigkeit erstreckt sich jedoch weit darüber hinaus auf die Herstellung von Konsumgütern und technischen Anwendungen in der Automobil- und Elektroindustrie. Dort findet es Einsatz in einer Vielzahl von Produkten, von Formteilen und Gehäusen für Computer und Telefone bis hin zu Instrumententafeln in Fahrzeugen.

Polycarbonat, chemisch den Polyestern zugeordnet, ist ein technischer Kunststoff, der in vielen Bereichen Anwendung findet und sich durch seine herausragenden mechanischen und optischen Eigenschaften auszeichnet. Mit einer hohen Festigkeit, Schlagzähigkeit, Steifigkeit und Härte ist Polycarbonat besonders robust und langlebig.

Seine hohe Transparenz, mit einer Lichtdurchlässigkeit von 89%, macht es zu einem idealen Material für optische Bauteile wie Linsen, Brillengläser, Schutzverglasungen und Scheinwerfer. Darüber hinaus lässt sich Polycarbonat in einer Vielzahl von Farbtönen einfärben, was seine Designflexibilität erhöht.

Als exzellenter elektrischer Isolator wird Polycarbonat auch in elektrischen Bauteilen eingesetzt. Es zeigt eine gute Beständigkeit gegen viele Öle und verdünnte Säuren, ist jedoch nur begrenzt resistent gegenüber Basen, einigen chlorierten Kohlenwasserstoffen und UV-Licht.

Bei Außenanwendungen ohne Schutzbeschichtung kann Polycarbonat im Laufe der Zeit spröde werden und seine Transparenz vergilben. Durch den Einsatz geeigneter Lacke und Stabilisatoren kann jedoch die Chemikalien- und UV-Beständigkeit verbessert werden. Zudem sind Polycarbonate entflammbar, wobei die Flamme nach Entfernung der Zündquelle erlischt, und sie erfüllen die Brandklasse B2 nach DIN 4102.

Polycarbonat lässt sich durch alle gängigen Formgebungsverfahren für Thermoplaste verarbeiten, darunter Spritzgießen, Extrudieren, Blasformen, Kalandrieren und Pressen. Allerdings erfordert die hohe Viskosität der Schmelze Verarbeitungstemperaturen von über 240°C und hohen Spritzdruck, was wiederum erhöhte Anforderungen an die Werkzeuge stellt. Die ständige Temperaturbeständigkeit von Polycarbonat liegt zwischen etwa -60°C und +110°C, mit einer kurzzeitigen Belastbarkeit bis zu +135°C.

Polyamid 6 (PA 6), ein teilkristalliner Thermoplast, ist für seine ausgewogenen mechanischen Eigenschaften bekannt und zeichnet sich insbesondere durch hervorragende Gleit- und Reibeigenschaften aus. Neben seiner hohen Abriebfestigkeit besitzt PA 6 auch gute Dämpfungseigenschaften, was es für Anwendungen, bei denen Stoß- und Vibrationsdämpfung gefragt sind, prädestiniert. Darüber hinaus bietet es eine ausgezeichnete Festigkeit und Zähigkeit, die es nahezu unzerbrechlich machen.

Als polarer Kunststoff zeigt Polyamid 6 eine gute Beständigkeit gegen verdünnte Laugen, Kraftstoffe, Alkohole, Ester, Ketone und Öle, wobei es jedoch anfällig für starke Säuren ist. Sein Einsatztemperaturbereich erstreckt sich von ca. -30 °C bis +100 °C, welcher durch Modifikationen wie die Verstärkung mit Glasfasern signifikant erweitert werden kann, um die Dauergebrauchstemperatur und somit die Leistungsfähigkeit unter thermischer Belastung zu erhöhen.

PA 6-Kunststoffteile bieten den Vorteil, dass sie nicht korrodieren und ein geringes Eigengewicht aufweisen. Diese Eigenschaften machen sie zu einer attraktiven Alternative zu metallischen Werkstoffen in vielen Anwendungsbereichen.

Typische Einsatzgebiete umfassen Gleitlager, Zahnräder und Laufrollen im Maschinenbau sowie in der Transport- und Fördertechnik. Zudem finden glasfaserverstärkte Polyamide aufgrund ihrer erhöhten Temperaturbeständigkeit und mechanischen Stärke Anwendung in anspruchsvollen Umgebungen wie dem Kfz-Motorraum.

Im alltäglichen Gebrauch begegnen uns PA 6-Produkte in Form von Dübeln, Kabelbindern und Saiten für Musikinstrumente, unterstreichen damit die Vielseitigkeit dieses Materials. Ein wichtiger Aspekt bei der Verwendung von PA 6 ist seine erhöhte Feuchtigkeitsaufnahme, wenn es in Wasser gelagert wird, was bei der Konzeption von Produkten, die in feuchten Umgebungen eingesetzt werden, berücksichtigt werden muss.

Polyethylenterephthalat (PET) und Polybutylenterephthalat (PBT) sind zwei bedeutende thermoplastische Kunststoffe aus der Familie der Polyester, die sich durch ihre Vielseitigkeit und eine Reihe von wünschenswerten Eigenschaften auszeichnen. Beide Materialien lassen sich auf Hochglanz polieren, einfärben und bedrucken, was ihre ästhetische Flexibilität für verschiedene Anwendungen erhöht.

PET ist besonders für seine hohe mechanische Festigkeit und Härte bekannt. Es bietet zudem den Vorteil, knitterfrei, reißfest und witterungsbeständig zu sein, während es nur sehr wenig Wasser aufnimmt. Diese Eigenschaften machen PET zu einem idealen Material für die Herstellung von Hohlkörpern wie blasgeformten Flaschen, sowie für Fasern (Polyester), Folien, Filme und Klebebänder.

PBT hingegen wird aufgrund seiner günstigeren Verarbeitungseigenschaften beim Spritzgießen häufig als Konstruktionswerkstoff für technische Anwendungen wie Steckverbindungen und Gehäuseteile eingesetzt. Es zeichnet sich durch eine größere Bedeutung in Bereichen aus, in denen Robustheit und Präzision erforderlich sind.

Beide Polyesterarten bieten eine gute Beständigkeit gegen viele Chemikalien, Öle, Fette und Alkohole. Allerdings sind sie unbeständig gegenüber starken anorganischen Säuren, halogenierten Kohlenwasserstoffen und Ketonen und reagieren empfindlich auf sehr hohe Temperaturen, indem sie mit stark rußender Flamme brennen.

Während ihre elektrischen Isoliereigenschaften im Vergleich zu Polycarbonaten (PC) eher als mittelmäßig einzustufen sind, ermöglichen PET und PBT eine breite Palette an Einsatztemperaturen: teilkristallines PET ist dauerhaft von -20 °C bis +120 °C einsetzbar, mit spezifischen Formen wie PET-C, die einen Einsatzbereich von –20 bis zu +120 °C haben, und PET-A, der von –40 bis +60 °C reicht. PBT hingegen ist für Temperaturen zwischen -50 °C und +120 °C geeignet.

Die Hauptverfahren für die Herstellung von Formteilen aus PET oder PBT sind das Spritzgießen und das Extrudieren. Für die Produktion von Kunststoff-Hohlkörpern bzw. Flaschen wird speziell das Spritz-Streckblasverfahren angewandt, das die herausragenden Eigenschaften dieser Materialien optimal nutzt und für hochqualitative Endprodukte sorgt.

PMMA, oder Polymethylmethacrylat, ist ein transparenter thermoplastischer Kunststoff, der häufig als leichterer, bruchsicherer Ersatz für Glas verwendet wird. Bekannt unter Handelsnamen wie Plexiglas, Acryglas, Lucite und Perspex, zeichnet sich PMMA durch seine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit, Witterungsbeständigkeit und UV-Beständigkeit aus. Diese Eigenschaften machen es ideal für Anwendungen, bei denen Klarheit und Beständigkeit gegen Sonnenlicht erforderlich sind.

PMMA lässt sich leicht formen und bearbeiten, bevor es aushärtet, und kann durch Gießen, Extrudieren, CNC-Fräsen und Laserschneiden in verschiedene Formen gebracht werden. Trotz seiner Festigkeit und Härte ist es jedoch anfällig für Kratzer und kann bei starker Belastung oder Schlag brechen. PMMA ist thermisch von -40 bis +75 °C und kurzzeitig sogar bis zu 100 °C belastbar, während es oberhalb von 120 °C formbar wird.

Es zeigt eine hohe Resistenz gegen viele chemische Substanzen, einschließlich Säuren, Laugen mittlerer Konzentration und unpolare Lösemittel.
Auf chemischer Ebene besteht PMMA aus Methylmethacrylat-Monomeren, die durch Polymerisation verbunden sind. Diese Struktur verleiht ihm seine charakteristischen physikalischen Eigenschaften.

Wir verwenden PMMA zum Beispiel für Frontcover aus Acrylglas >>

PEI ist bekannt für seine goldgelbe Transparenz, kann jedoch für spezifische Anwendungen schwarz eingefärbt werden. Es bietet eine beeindruckende Kombination aus hoher mechanischer Festigkeit, Steifigkeit und Dimensionsstabilität.

PEI zeichnet sich durch seine hervorragende elektrische Durchschlagsfestigkeit aus, sowie seine Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse und Strahlung, einschließlich UV- und Gammastrahlen. Des Weiteren bietet es eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit, insbesondere gegenüber Chlor sowie ätzenden und säurereichen Reinigungsmitteln. Diese Eigenschaften machen PEI zu einem außergewöhnlich beständigen Material unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen.

Mit einer Gebrauchstemperatur, die kurzzeitig über 200 °C liegt und langfristig bei 170 °C gehalten werden kann, ist PEI besonders für Anwendungen geeignet, die eine hohe Temperaturbeständigkeit erfordern. Die flammwidrige Natur des Materials mit geringer Rauchentwicklung unterstreicht seine Eignung für kritische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Elektronikindustrie, wo Sicherheit und Leistung entscheidend sind.

Die Kombination aus thermischer Beständigkeit, mechanischen Eigenschaften und chemischer Resistenz macht PEI zu einem bevorzugten Material für anspruchsvolle technische Anwendungen. Es ist besonders wertvoll in Bereichen, die nicht nur hohe Leistung, sondern auch Zuverlässigkeit in extremen Bedingungen verlangen, wie in der Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Automobilindustrie und weiteren technisch fortgeschrittenen Feldern.

Zusätzlich zu seiner beeindruckenden thermischen Beständigkeit verfügt PBI über gute elektrische Isoliereigenschaften, was es ideal für Einsatzgebiete macht, in denen elektrische Isolation von kritischer Bedeutung ist. Ein weiterer bedeutender Vorteil von PBI ist seine inhärente Flammwidrigkeit, die es zu einem sicheren Material für Anwendungen macht, bei denen Brandschutz von höchster Priorität ist.

Diese Kombination aus Hochtemperaturbeständigkeit, bewahrten mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen, elektrischer Isolation und Flammwidrigkeit macht Polybenzimidazol zu einem bevorzugten Material in zahlreichen Hochleistungsanwendungen. Es findet Einsatz in Bereichen, die extremen Bedingungen ausgesetzt sind, wie in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, bei der Herstellung von Brandschutzausrüstung und in vielen anderen Industrien, die Materialien benötigen, die unter härtesten Bedingungen zuverlässig funktionieren.