Kunststoff-Wissen für Einsteiger

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Vorwort zur 4. Auflage

Inhaltsverzeichnis

1 Natürliche und synthetische Werkstoffe

1.1 Definitionen

1.2 Historische Entwicklung

1.3 Abgrenzung der Kunststoffe von Metallen und keramischen Werkstoffen

1.3.1 Aufbau

1.3.2 Dichte

1.3.3 Mechanische Eigenschaften

1.3.3.1 Allgemeine Betrachtungen

1.3.3.2 Metalle

1.3.3.3 Keramische Werkstoffe

1.3.3.4 Spezifisches Verhalten von Thermoplasten

1.3.3.5 Spezifisches Verhalten von Elastomeren

1.3.3.6 Spezifisches Verhalten von Duroplasten

1.3.3.7 Betrachtung weiterer mechanischer Kennwerte

1.3.3.8 Verhalten unter dynamischer Belastung

1.3.4 Gebrauchstemperatur

1.3.5 Wärmeausdehnung und Wärmeleitfähigkeit

1.3.6 Elektrische Leitfähigkeit

1.3.7 Optische Eigenschaften

1.3.8 Akustische Eigenschaften

1.3.9 Verhalten gegenüber Chemikalien und Umwelteinflüssen

1.3.10 Prinzipielle Unterschiede bei der Verarbeitung

1.3.11 Zusammenfassender Vergleich

1.4 Wirtschaftliche Bedeutung der Kunststoffe

2 Polymere Werkstoffe

2.1 Chemische Grundlagen

2.2 Grundlagen polymerer Werkstoffe

2.3 Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation

2.4 Arten polymerer Werkstoffe

2.4.1 Klassifizierung

2.4.2 Temperaturabhängige Charakteristik

2.4.3 Thermoplaste

2.4.4 Elastomere

2.4.5 Thermoplastische Elastomere

2.4.6 Duroplaste

2.4.7 Faserverstärkte Kunststoff-Verbundwerkstoffe (Composites)

3 Thermoplaste

3.1 Herstellung

3.2 Einteilung

3.3 Standardkunststoffe: Eigenschaften, Charakteristik, Anwendungen

3.3.1 Polyethylen (PE)

3.3.2 Polypropylen (PP)

3.3.3 Polyvinylchlorid (PVC)

3.3.4 Polystyrol (PS)

3.4 Technische Thermoplaste

3.4.1 Styrol-Acrylnitril-Kunststoff (SAN)

3.4.2 Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kunststoff (ABS)

3.4.3 Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Kunststoff (ASA)

3.4.4 Polyamide (PA)

3.4.5 Polymethylmethacrylat (PMMA)

3.4.6 Polyethylenterephthalat (PET)

3.4.7 Polybutylenterephthalat (PBT)

3.4.8 Polycarbonat (PC)

3.4.9 Polyoxymethylen (POM)

3.4.10 Polyphenylenether (PPE)

3.4.11 Polymerblends

3.5 Hochleistungskunststoffe

3.5.1 Fluorkunststoffe

3.5.2 Polyarylsulfone (PSU), Polyethersulfone (PES), Polyphenylensulfone (PPSU)

3.5.3 Polyphenylensulfid (PPS)

3.5.4 Polyaryletherketone (PAEK)

3.5.5 Polyimide (PI)

3.5.6 Selbstverstärkende teilkristalline Polymere (LCP)

3.6 Elektrisch leitfähige Polymere

3.7 Thermoplastische Elastomere (TPE)

3.7.1 Übersicht und Nomenklatur

3.7.2 Spezifisches Eigenschaftsprofil

3.7.2.1 Thermoplastische Elastomere auf Basis von Polyetheramiden (TPA)

3.7.2.2 Thermoplastische Elastomere auf Basis Polyetherester (TPC)

3.7.2.3 Unvernetzte (TPO) und vernetzte (TPV) thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis

3.7.2.4 Thermoplastische Elastomere auf Styrolbasis (TPS)

3.7.2.5 Thermoplastische Polyurethan-Elastomere (TPU)

3.8 Biopolymere/Biokunststoffe

4 Kunststoffadditive

4.1  Füllstoffe

4.2  Faserwerkstoffe

4.3  Weichmacher

4.4  Flammschutzmittel

4.5  Stabilisatoren

4.6  Farbmittel

4.7  Weitere Additive

5 Die Verarbeitung von Thermoplasten

5.1 Aufbereiten

5.2 Urformen

5.2.1 Spritzgießen

5.2.2 Extrusion

5.2.3 Blasformen

5.2.4 Kalandrieren

5.2.5 Rotationsformen (Rotomolding)

5.2.6 Wirbelsintern

5.2.7 Schäumen

5.2.8 Tempern

5.2.9 Additive Fertigung

5.3 Umformen

5.4 Fügen

5.4.1 Schweißen

5.4.2 Kleben

5.4.3 Nieten

5.4.4 Schrauben

5.4.5 Schnappverbindungen

5.5 Veredelung

6 Kennwerte von Thermoplasten

6.1 Rheologische Eigenschaften

6.1.1 Schmelzindex (MVR, MFR), ISO 1133

6.1.2 Schwindung, ISO 294

6.2 Mechanische Eigenschaften

6.2.1 Zugversuch, ISO 527

6.2.2 Schlag- und Kerbschlagbiegeversuch, ISO 179 (Charpy)/ ISO 180 (Izod)

6.3 Thermische Kennwerte

6.4 Brandverhalten

6.5 Elektrische Prüfungen

6.6 Sonstige Kennwerte

6.6.1 Härte

6.6.2 Druckverformungsrest (ISO 815)

6.6.3 Dynamische Prüfungen

7 Kunststoffe und Umwelt

7.1 Aktuelle Situation im Jahr 2019

7.2 Recycling von Werkstoffen

7.3 Recycling von Metall, Glas, Keramik und Papier

7.3.1 Recycling von Stahl

7.3.2 Recycling von Aluminium

7.3.3 Recycling von Glas

7.3.4 Recycling von Keramik

7.3.5 Recycling von Papier

7.4 Recycling von Kunststoffen

7.4.1 Kunststoffabfall in Zahlen und Fakten

7.4.2 Generelle Probleme beim Recyceln von Kunststoffen

7.4.3 Einteilung und Kennzeichnung von Kunststoffabfällen

7.4.4 Verwertung von Kunststoffabfällen

7.4.4.1 Produktionsabfälle

7.4.4.2 Verarbeitungsabfälle

7.4.4.3 Sortenreine Kunststoffabfälle

7.4.4.4 Verbundteile aus mehreren Kunststoffen

7.4.4.5 Faserverstärkte Kunststoffe

7.4.4.5 Elastomere und Duroplaste

7.4.4.6 Gemischte Kunststoffabfälle

7.4.4.7 Chemisches Recycling

7.4.4.8 Zusammenfassung

7.5 Fazit

8 Übersichtstabellen

9 Glossar

10 Weiterführende Literatur

Index