Erwin Baur, Tim A. Osswald, Natalie Rudolph, Hansjürgen Saechtling
Saechtling Kunststoff Taschenbuch
Vorwort
Vorwort
6
6
Inhalt
8
1 Kurzzeichen der Kunststoff-Technik
26
2 Einleitung
42
2.1 Wirtschaftliche Bedeutung der Kunststoffe
42
2.2 Einordnung der Kunststoffe in das Gebiet der Werkstoffe
44
2.3 Aufbau der Kunststoffe
48
2.3.1 Chemische Struktur (Konstitution und Konfiguration der Makromoleküle)
49
2.3.1.1 Konformation
49
2.3.1.2 Konfiguration
50
2.3.1.3 Konstitution
52
2.3.1.4 Kunststoff-Hauptgruppen
57
2.3.2 Morphologische Struktur (Konformation und Aggregation der Makromoleküle)
59
2.3.2.1 Kunststoffklassen
67
2.4 Einfluss der Fertigung auf die inneren Eigenschaften
70
2.4.1 Eigenspannungen
71
2.4.2 Molekül-Orientierung
72
2.4.3 Kristallisationsverhalten
74
2.5 Stoffliche Modifizierung von Kunststoffen
76
2.5.1 Copolymere und Polymermischungen (Blends)
76
2.5.2 Kunststoffverbunde
78
3 Eigenschaften und Prüfverfahren
82
3.1 Aussagekraft der Kennwerte
83
3.2 Verarbeitungstechnische Kennwerte
90
3.2.1 Rheologisches Verhalten
90
3.2.1.1 Fließverhalten, Viskosität
91
3.2.1.2 Viskositätsmodelle
97
3.2.1.3 Schmelze-Volumenfließrate MVR und Schmelze-Massenfließrate MFR
99
3.2.2 Erstarrungsverhalten
100
3.2.2.1 Siegelzeit
100
3.2.2.2 Schwindung
101
3.2.2.3 Verzug
107
3.2.2.4 Toleranzen
109
3.2.2.5 Füllstoff- Orientierung
109
3.3 Mechanisches Verhalten
111
3.3.1 Kurzzeitverhalten
111
3.3.1.1 Kurzzeit-Zugversuch
111
3.3.1.2 Kurzzeit-Biegeversuch
114
3.3.1.3 Druckversuch
116
3.3.1.4 Eindruckversuch, Härtemessung
116
3.3.2 Verhalten bei Stoß
118
3.3.2.1 Berechnungs-Kennwerte
118
3.3.2.2 Schlag-, Biege- und Zugversuche nach CAMPUS
120
3.3.3 Statisches Langzeitverhalten
122
3.3.3.1 Zeitstand-Zugversuch
122
3.3.3.2 Zeitstand-Innendruckversuch an Rohren
127
3.3.4 Dynamisches Langzeitverhalten
128
3.3.4.1 Allgemeines zum Dauerschwingversuch
128
3.3.4.2 Normen und Verfahren
130
3.3.5 Moduln und Querzahl
131
3.3.6 Dichte
134
3.4 Thermisches Verhalten
135
3.4.1 Zulässige Gebrauchstemperatur
135
3.4.1.1 Kurzzeitige Temperatureinwirkung
136
3.4.1.2 Langzeitige Temperatureinwirkung
143
3.4.2 Spezifische Wärmekapazität, Spezifische Enthalpie, Verbrennungswärme
144
3.4.3 Wärmeleitfähigkeit
147
3.4.4 Wärmeeindringzahl
150
3.4.5 Temperaturleitfähigkeit
150
3.4.6 Wärme-Ausdehnungskoeffizient
151
3.5 Elektrisches Verhalten
158
3.5.1 Isolationsverhalten
160
3.5.1.1 Durchgangs-Widerstand/Leitfähigkeit
161
3.5.1.2 Oberflächen-Widerstand
163
3.5.1.3 Elektromagnetische Abschirmung
3.5.1.3 Elektromagnetische Abschirmung
164
164
3.5.2 Festigkeitsverhalten
165
3.5.2.1 Elektrische Durchschlagfestigkeit
165
3.5.2.2 Elektrische Zeitstandfestigkeit
168
3.5.2.3 Kriechstromfestigkeit
170
3.5.2.4 Lichtbogen-Festigkeit
170
3.5.2.5 Elektrolytische Korrosion
171
3.5.3 Dielektrisches Verhalten
171
3.5.4 Elektrostatisches Verhalten
173
3.5.5 Elektrisch leitfähige Kunststoffe
174
3.6 Optisches Verhalten
176
3.6.1 Lichtdurchlässigkeit
176
3.6.2 Glanz und Reflexion, Trübung
177
3.6.3 Farbe
179
3.6.3.1 Grundlagen
179
3.6.3.2 Farbmessung
179
3.6.4 Brechungsindex, Doppelbrechung
181
3.6.5 Oberflächenstruktur
184
3.7 Verhalten gegen Umwelteinflüsse
186
3.7.1 Wasser, Feuchtigkeit
187
3.7.2 Chemikalien
192
3.7.3 Spannungsrissbeständigkeit
193
3.7.4 Atmosphärische Einflüsse
195
3.7.5 Energiereiche Strahlung
196
3.7.6 Beständigkeit gegen Organismen
197
3.7.7 Migration und Permeation
198
3.7.7.1 Wasserdampf-Durchlässigkeit
199
3.7.7.2 Gas-Durchlässigkeit
201
3.7.7.3 Wasserdampf-Diffusions-Widerstandszahl
205
3.7.8 Brandverhalten
205
3.7.8.1 Brennbarkeit nach UL
206
3.7.8.2 Allgemeine Prüfungen zur Brennbarkeit
206
3.7.8.3 Elektrosektor
207
3.7.8.4 Bauwesen
207
3.7.8.5 Verkehrswesen
210
3.8 Reibungs- und Verschleißverhalten
211
3.8.1 Reibung
211
3.8.1.1 Reibungsmechanismen
211
3.8.1.2 Ruckgleiten, Reibungsschwingung oder Stick-Slip-Effekt
213
3.8.2 Verschleiß
213
3.8.3 Probekörper und Prüfsysteme
215
3.8.4 Tribologische Eigenschaften von Thermoplasten
216
3.9 Analytische Untersuchungen
222
3.9.1 Infrarot (IR)- und Raman-Spektroskopie
222
3.9.2 Kernresonanz-Spektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance: NMR)
223
3.9.3 Dynamisch-mechanische Spektroskopie (DMA)
223
3.9.4 Dielektrische Spektroskopie (DEA)
224
3.9.5 Differential-Thermoanalyse (DTA) und Differential-Kalorimetrie (DSC)
226
3.9.6 Thermogravimetrische Analyse (TGA)
228
3.9.7 Dilatometrie, Thermomechanische Analyse (TMA), spezifisches Volumen (pvT)
229
3.9.8 Thermische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit
232
3.9.9 Lösungs-Viskosimetrie
234
3.9.10 Chromatographie
236
3.10 Literatur
237
4 Kunststoffverarbeitung
240
4.1 Aufbereiten
242
4.1.1 Mischen
242
4.1.1.1 Mischer
245
4.1.1.2 Schneckenkneter für viskose Stoffe
247
4.1.1.3 Sonstige Mischer für viskose Stoffe
255
4.1.2 Granuliervorrichtungen
258
4.1.3 Mühlen
260
4.1.4 Trockner
262
4.1.5 Aufbereiten härtbarer Formmassen
264
4.1.6 Aufbereitung von Recyclingmaterial
265
4.2 Extrudieren
265
4.2.1 Extruderbauformen
265
4.2.1.1 Einschneckenextruder
266
4.2.1.2 Nutbuchsenextruder
269
4.2.1.3 Schnecken mit Schmelzetrennung, Barriereschnecke
270
4.2.1.4 Entgasungs-Extruder
271
4.2.1.5 Kaskaden- oder Tandem-Extruder
271
4.2.1.6 Schnellläufer-Extruder (adiabatische Extruder)
272
4.2.1.7 Planetwalzen-Extruder
272
4.2.1.8 Doppelschneckenextruder
273
4.2.2 Zusatzeinrichtungen für Extruder
274
4.2.3 Extrusions-Werkzeuge und Nachfolgeeinrichtungen
274
4.2.3.1 Rohre und symmetrische Hohlprofile
274
4.2.3.2 Vollprofile
275
4.2.3.3 Hohlkammer-Profile
276
4.2.3.4 Ummantelungen
276
4.2.3.5 Tafeln und Flachfolien
277
4.2.3.6 Schlauchfolien
279
4.2.3.7 Geschäumte Halbzeuge und Profile (TSE)
280
4.2.3.8 Monofile, Bändchen, Fasern
282
4.2.3.9 Co- oder Mehrschichtextrudate
283
4.2.3.10 Mehrschichtiger Bahnen
285
4.2.3.11 Folienverbunde
285
4.2.3.12 Laminate und Beschichtungen
286
4.2.4 Kalanderte Folien
288
4.2.5 Hohlkörper mit variablem Querschnitt durch Extrusionsblasformen
292
4.3 Spritzgießen
294
4.3.1 Das Spritzgießverfahren
294
4.3.2 Bauformen von Spritzgießmaschinen
301
4.3.2.1 Schließeinheiten
301
4.3.2.2 Vollelektrische Spritzgießmaschine
302
4.3.2.3 Plastifizieraggregat
302
4.3.3 Allgemeine Hinweise zum Spritzgießen
305
4.3.4 Spritzgießsonderverfahren
309
4.3.4.1 Spritzprägen
310
4.3.4.2 Pulverspritzgießen
310
4.3.4.3 Mikrospritzgießen
311
4.3.4.4 Spritzgießen mit mehreren Einspritzeinheiten
312
4.3.4.5 Fluidinjektionstechnik
316
4.3.4.6 Schaumspritzießen
318
4.3.4.7 Spritzgießen mit Einlegeteilen
319
4.3.5 Spritzgießblasformen
321
4.3.5.1 Streckblasformen
322
4.4 Formwerkzeuge
323
4.4.1 Allgemeines zum Formenbau
323
4.4.2 Spritzgießwerkzeuge und Angussarten
325
4.4.3 Normalien für Werkzeuge
331
4.5 Reinigen von Schnecken und Zylindern
333
4.6 Schäumen
333
4.6.1 Schäumprinzipien
334
4.6.2 Herstellung von Partikelschaum
335
4.6.3 In Mould Skinning
336
4.7 Gießen
336
4.8 Polyurethan(PUR)-Verarbeitungstechnik
337
4.8.1 Allgemeine Grundlagen
337
4.8.2 Die Verfahrensschritte
339
4.8.2.1 Nieder- und Hochdruckmaschinen
340
4.8.2.2 Spritz- oder Sprühmaschinen
345
4.8.2.3 Anlagen
345
4.8.2.4 Kontinuierliche Fertigung
345
4.8.2.5 Diskontinuierliche Fertigung
347
4.8.2.6 Herstellung faserverstärkter Teile
349
4.8.2.7 Reinigung
350
4.9 Pressen
350
4.9.1 Schichtpressen
352
4.9.2 Strangpressen
354
4.9.3 Spritzpressen (Transferpressen)
354
4.10 Verarbeitung zu Hochleistungsverbundkunststoffen
356
4.10.1 Herstellung von Thermoplastprepregs
357
4.10.2 Herstellung von Duroplastprepregs
358
4.10.3 Drucklose Verarbeitungsverfahren, Low Pressure Laminat (LPL)
360
4.10.4 Niederdruck-Verfahren
361
4.10.5 Hochdruckverfahren (RTM, SRIM)
363
4.10.6 Wickeln
364
4.10.7 Ablegeverfahren
367
4.10.8 Zieh- oder Pultrusionsverfahren
368
4.11 Additive Fertigungsverfahren
369
4.11.1 Stereolithographie (STL)
370
4.11.2 Selektives Laser Sintern (SLS)
371
4.11.3 Fused Deposition Modeling (FDM)
373
4.11.4 Layer Laminate Manufacturing (LLM, LOM)
374
4.11.5 Rapid Tooling (RT)
375
4.12 Umformen
376
4.12.1 Biegeformen
377
4.12.2 Ziehformen
378
4.12.3 Streckformen
380
4.13 Fügen
382
4.13.1 Schweißen
382
4.13.1.1 Heizelementschweißen mit direkter Erwärmung
383
4.13.1.2 Heizelementschweißen mit indirekter Erwärmung
386
4.13.1.3 Warmgasschweißen
387
4.13.1.4 Reibschweißen, Ultraschallschweißen
390
4.13.1.5 Hochfrequenz-Schweißen
394
4.13.1.6 Induktions-Schweißen
395
4.13.1.7 Laserschweißen
396
4.13.2 Kleben von Kunststoffen
399
4.13.2.1 Beispiele für Klebeverbindungen
400
4.13.3 Schrauben, Nieten, Schnappen
401
4.14 Oberflächenbehandlungen
402
4.14.1 Vorbehandlung der Oberflächen
402
4.14.1.1 Nasschemische Verfahren
403
4.14.1.2 Gasphasenbehandlung
403
4.14.1.3 Flammoxidieren
403
4.14.1.4 Strahlenbehandlung
404
4.14.1.5 Coronabehandlung
404
4.14.1.6 Plasmabehandlung
404
4.14.1.7 Mechanische Vorbehandlung
405
4.14.2 Polieren
406
4.14.3 Lackieren
406
4.14.4 Beschichten
407
4.14.5 Bedrucken, Beschriften und Dekorieren
409
4.14.6 Prägen, Heißprägen
410
4.14.7 Beflocken
411
4.14.8 Metallisieren von Folien
412
4.14.9 SiOx-Beschichtung von Folien
413
4.14.10 Metallisieren
413
4.14.11 Einreiben
415
4.14.12 Fluorierung, Gasphasenfluorierung
415
4.14.13 Plasmaverfahren (Chemical Vapor Deposition, CVD)
415
4.14.14 Thermisches Spritzen
416
4.15 Sonstige Bearbeitungsverfahren
417
4.15.1 Spanabhebende Bearbeitung
417
4.15.2 Trennen, Abtragen
420
4.15.3 Strahlenvernetzung
421
4.15.4 Wärmebehandlung
422
4.15.5 Abbau elektrostatischer Aufladungen
423
4.16 Recycling
423
5 Werkstoff- und verarbeitungsgerechte Konstruktion
424
5.1 Systematisches Konstruieren von Produkten aus Kunststoff
425
5.1.1 Anforderungslisten, Pflichtenheft und Lastenheft
426
5.1.2 Konstruktionskataloge
428
5.2 Werkstoffauswahl
428
5.3 Fertigungsgerechtes Konstruieren
431
5.3.1 Auswahl des Fertigungsverfahrens
431
5.3.2 Fertigungsgerechtes Gestalten
432
5.3.3 Prozesssimulation
434
5.4 Werkstoffgerechtes Konstruieren
437
5.4.1 Dimensionierungsrechnung
437
5.4.2 Dimensionierungskennwerte
438
5.4.3 Konventionelle Dimensionierungsrechnung
442
5.4.4 Empirisch gestützte Dimensionierungsrechnung
443
5.4.5 Struktursimulation mit der Methode der Finiten Elemente
443
5.4.6 Bauteilversuche an Prototypen und Modellen
447
5.5 Funktionselemente
448
5.5.1 Filmscharniere
448
5.5.2 Schnappverbindungen
449
5.5.3 Schraubverbindungen
450
5.5.4 Nieten
454
5.5.5 Schweißverbindungen
454
5.5.6 Pressverbindungen
455
6 Beschreibung der Kunststoffe
456
6.1 Allgemeine Hinweise
456
6.2 Polyolefine (PO), Polyolefinderivate und -copolymerisate
456
6.2.1 Polyethylen-Standard-Homo- und Copolymere
6.2.1 Polyethylen-Standard-Homo- und Copolymere
457
457
6.2.1.1 Polymerisation, chemischer Aufbau
458
6.2.1.2 Verarbeitung
459
6.2.1.3 Nachbehandlung
462
6.2.1.4 Eigenschaften
462
6.2.1.5 Einsatzgebiete
465
6.2.2 Polyethylen-Derivate (PE-X)
468
6.2.3 Chloriertes und chlorsulfoniertes PE (PE-C)
470
6.2.4 Ethylen-Copolymere (PE-ULD, EVAC, EVAL, EEAK, EB, EBA, EMA, EAA, E/P, EIM, COC, ECB, ETFE)
471
6.2.4.1 Ultraleichtes Polyethylen (PE-ULD, PE-VLD)
471
6.2.4.2 Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVAC)
479
6.2.4.3 Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere (EVAL)
481
6.2.4.4 Ethylen-Acryl-Copolymerisate (EEAK, EBA, EAA, EAMA, EMA)
482
6.2.4.5 PE-a-Olefin-Copolymere (PEa-PO-(M))
482
6.2.4.6 Cycloolefin-Copolymere (COC, COP)
483
6.2.4.7 Ionomere (EIM)
483
6.2.4.8 Ethylen-Copolymer-Bitumen-Blend (ECB, ECB/TPO)
485
6.2.5 Polypropylen-Homopolymerisate (PP, PP-H)
485
6.2.5.1 Chemischer Aufbau, Polymerisation
486
6.2.5.2 Verarbeitung
487
6.2.5.3 PP-Schaumstoffe (PP-E)
487
6.2.5.4 Nachbehandlung
488
6.2.5.5 Eigenschaften
488
6.2.5.6 Einsatzgebiete
492
6.2.6 Polypropylen-Copolymerisate und -Derivate, Blends (PP-C, PP-B, EPDM, PP+EPDM)
493
6.2.6.1 Chloriertes PP (PP-C)
493
6.2.6.2 PP-Copolymere (PP-B)
493
6.2.6.3 Ethylen-Propylen-(Dien)-Copolymer (EPDM)
493
6.2.6.4 PP+EPDM-Elastomer-Blends
494
6.2.6.5 Polypropylen-Blends
495
6.2.7 Polypropylen, Sondertypen
496
6.2.8 Polybutene (PB, PIB)
498
6.2.8.1 Polybuten-1 (PB)
498
6.2.8.2 Polyisobuten (PIB)
500
6.2.9 Höhere Poly-(a-Olefine) (PMP, PDCPD)
502
6.2.9.1 Poly-4-Methylpenten-1 (PMP)
502
6.2.9.2 Polydicyclopentadien (PDCPD)
503
6.3 Styrolpolymere
504
6.3.1 Polystyrol, Homopolymerisate (PS, PMS)
504
6.3.1.1 Polystyrol, PS; Poly-p-Methylstyrol (PPMS); Poly-a-Methylstyrol (PMS)
504
6.3.2 Polystyrol, Copolymerisate, Blends
505
6.3.2.1 Chemischer Aufbau
505
6.3.2.2 Verarbeitung
506
6.3.2.3 Eigenschaften
507
6.3.3 Polystyrol-Schaumstoff (PS-E, XPS)
515
6.4 Vinylpolymere
517
6.4.1 Polyvinylchlorid hart, Homopolymerisate (PVC-U)
517
6.4.1.1 Chemischer Aufbau
517
6.4.1.2 Lieferformen, Verarbeitung
517
6.4.1.3 Kennzeichnung
520
6.4.1.4 Eigenschaften und Einsatzgebiete
521
6.4.2 Polyvinylchlorid weich (PVC-P)
523
6.4.2.1 Aufbau
523
6.4.2.2 Lieferform, Verarbeitung
526
6.4.2.3 Weichmacher
527
6.4.2.4 Eigenschaften und Einsatzgebiete
530
6.4.3 Polyvinylchlorid: Copolymerisate und Blends
532
6.4.4 Polyvinylchlorid: Pasten, Plastisole, Organosole, Schäume
533
6.4.4.1 Pasten, Plastisole, Organosole
533
6.4.4.2 Schäume
534
6.4.5 Vinylpolymere, weitere Homo- und Copolymerisate (PVDC, PVAC, PVAL, PVME, PVFM, PVB, PVK, PVP)
535
6.4.5.1 Polyvinylidenchlorid (PVDC)
535
6.4.5.2 Polyvinylacetat (PVAC)
535
6.4.5.3 Polyvinylalkohol (PVAL)
536
6.4.5.4 Polyvinylmethylether (PVME)
536
6.4.5.5 Polyvinylbutyral, Polyvinylformal (PVB, PVFM)
536
6.4.5.6 Polyvinylcarbazol (PVK)
537
6.4.5.7 Polyvinylpyrrolidon und Copolymere (PVP)
537
6.5 Fluorpolymere
538
6.5.1 Fluor-Homopolymere (PTFE, PVDF, PVF, PCTFE)
538
6.5.1.1 Polytetrafluorethylen (PTFE)
538
6.5.1.2 Polyvinylidenfluorid (PVDF)
544
6.5.1.3 Polyvinylfluorid (PVF)
545
6.5.1.4 Polychlortrifluorethylen (PCTFE)
545
6.5.2 Fluor-Copolymerisate und -Elastomere (ECTFE, ETFE, FEP, TFEP, PFA, AF, PTFEAF, TFEHFPVDF (THV bzw. TFB), [FKM, FPM, FFKM])
546
6.5.2.1 Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer (ECTFE)
546
6.5.2.2 Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE)
547
6.5.2.3 Polyfluorethylenpropylen (FEP); Tetrafluorethylen)-Hexafluorpropylen-Copolymer (TFEP)
547
6.5.2.4 Perfluorpropylvinylether-Copolymer, Perfluoralkoxy (PFA)
548
6.5.2.5 PTFE-Copolymer mit AF (PTFEAF)
549
6.5.2.6 Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Terpolymer (TFEHFPVDF (THV bzw. TFB))
549
6.5.2.7 Weitere Fluor-Copolymere
550
6.6 Polyacryl- und Methacrylpolymere
550
6.6.1 Polyacrylate, Homo- und Copolymerisate (PAA, PAN, PMA, PBA)
550
6.6.1.1 Polyacrylnitril (PAN)
550
6.6.1.2 Polyacrylate, Spezialprodukte
550
6.6.2 Polymethacrylate, Homo- und Copolymerisate (PMMA, AMMA, MABS, MBS)
551
6.6.2.1 Polymethylmethacrylat (PMMA)
551
6.6.2.2 Methylmethacrylat-Copolymerisate (AMMA)
556
6.6.2.3 Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (MABS); Methacrylat-Butadien-Styrol-Copolymere (MBS)
557
6.6.3 Polymethacrylate, Modifizierungen und Blends (PMMI, PMMA-HI, MMA-EML-Copolymer, PMMA+ABS)
557
6.6.3.1 Polymethacrylmethylimid (PMMI)
557
6.6.3.2 Schlagzähes PMMA (PMMA-HI)
558
6.6.3.3 Methylmethacrylat-exo-Methylenlacton-Copolymerisat (MMA-EML-Copol., MMAEML)
559
6.6.3.4 PMMA+ABS
559
6.7 Polyoxymethylen (Polyacetal, Polyformaldehyd) (POM)
559
6.7.1 Polyoxymethylen-Homo- und Copolymerisate (POM-H, POM-Cop.)
559
6.7.2 Polyoxymethylen, Modifizierungen und Blends (POM+PUR)
571
6.8 Polyamide (PA)
575
6.8.1 Polyamide, Homopolymerisate (AB und AA/BB-Polymere); (PA 6, 11, 12, 46, 66, 69, 610, 612 (PA 7, 8, 9, 1313, 613))
575
6.8.1.1 Chemischer Aufbau
575
6.8.1.2 Verarbeitung
579
6.8.1.3 Eigenschaften
580
6.8.1.4 Einsatzgebiete
581
6.8.2 Modifikationen
584
6.8.3 Polyamide, Copolymerisate (PA 66/6, PA 6/12, PA 66/6/610 Blends (PA+: ABS, EPDM, EVA, PPS, PPE, Kautschuk)
585
6.8.4 Polyamide, Spezialpolymere (PA NDT/INDT (PA 6-3-T), PAPACM 12, PA 6-I, PA MXD6 (PARA), PA 6-T, PA 9-T, PA PDA-T, PA 6-6-T, PA 6-G und 12-G, TPA-EE)
586
6.8.5 Polyphthalamid (PPA)
591
6.8.6 Gusspolyamide (PA 6-G, PA 12-G)
592
6.8.7 Polyamid für Reaktionsgießen (PA-RIM)
592
6.8.8 Aromatische Polyamide, Aramide (PMPI, PPTA)
593
6.8.8.1 Poly-m-Phenylenisophthalamid (PMPI)
593
6.8.8.2 Poly-p-Phenylenterephthalamid (PPTA)
593
6.9 Aromatische (gesättigte) Polyester
593
6.9.1 Polycarbonat (PC)
594
6.9.1.1 Polycarbonat auf Basis Bisphenol A (PC)
594
6.9.1.2. Polycarbonat-Copolymere
599
6.9.1.3 Blends (Polymermischungen)
601
6.9.2 Polyester der Terephthalsäure, Blends, Blockcopolymere
603
6.9.2.1 Polyethylenterephthalat (PET)
603
6.9.2.2 Polybutylenterephthalat (PBT)
608
6.9.2.3 Zyklisches Polybutylenterephthalat (CBT)
610
6.9.2.4 Polytrimethylenterephthalat (PTT)
610
6.9.2.5 Thermoplastische Polyester-Elastomere (TPC )
610
6.9.2.6 Polyterephthalat-Blends (PET+: PBT, MBS, PMMA, PSU, Elastomer)
611
6.9.3 Polyester aromatischer Diole und Carbonsäuren (PAR, PBN, PEN)
611
6.9.3.1 Polyarylate (PAR)
611
6.9.3.2 Polybutylennaphthalat (PBN)
613
6.9.3.3 Polyethylennaphthalat (PEN)
613
6.10 Aromatische Polysulfide und Polysulfone (PPS, PSU, PES, PPSU, PSU+ABS)
614
6.10.1 Polyphenylensulfid (PPS)
614
6.10.2 Polyarylsulfone (PSU, PSU+ABS, PES, PPSU)
616
6.11 Aromatische Polyether, Polyphenylenether und Blends (PPE)
620
6.12 Aliphatische Polyester (Polyglykole)(PEOX, PPOX, PTHF)
623
6.13 Poly(aryl)etherketone (aromatische Polyetherketone) (PAEK: PEK, PEEK, PEKEKK, PEKK)
624
6.14 Aromatische Polyimide (PI)
629
6.14.1 Duroplastische Polyimide (PI, PBMI, PBI, PBO und weitere)
634
6.14.1.1 Polyimid (PI)
634
6.14.1.2 Polybismaleinimid (PBMI)
634
6.14.1.3 Polybenzimidazol (PBI)
635
6.14.1.4 Polytriazine
635
6.14.2 Thermoplastische Polyimide (PAI, PEI, PISO, PMI, PMMI, PESI, PARI)
636
6.14.2.1 Polyamidimid (PAI)
636
6.14.2.2 Polyetherimid (PEI)
637
6.14.2.3 Polyimidsulfon (PISO)
638
6.14.2.4 Polymethacrylimid (PMI (Hartschaumstoff))
638
6.14.2.5 Polymethacrylatmethylimid (PMMI)
639
6.14.2.6 Polyesterimid (PESI)
640
6.15 Selbstverstärkende teilkristalline Polymere (LCP)
640
6.15.1 Chemischer Aufbau
640
6.15.2 Verarbeitung
641
6.15.3 Eigenschaften
642
6.15.4 Einsatzgebiete
643
6.16 Leiterpolymere: Zweidimensionale Polyaromaten und -heterocyclen
643
6.17 Polyurethane (PUR)
647
6.17.1 Allgemeine Grundlagen
647
6.17.1.1 Chemischer Aufbau
648
6.17.1.2 Herstellung der Polymeren
650
6.17.1.3 Brandverhalten
652
6.17.1.4 Handhabung der Rohstoffe, Arbeitssicherheit
652
6.17.1.5 Umweltschutz, Sicherheit und Abfallverwertung
653
6.17.2 Rohstoffe, Hilfsstoffe
654
6.17.2.1 Di- und Polyisocyanate
654
6.17.2.2 Polyole, Polyamine
655
6.17.2.3 Vernetzer bzw. Kettenverlängerer
656
6.17.2.4 Hilfsstoffe
657
6.17.3 PUR-Kunststoffe
659
6.17.3.1 Weichschaumstoffe (PUR-W)
659
6.17.3.2 Hartschaumstoffe (PUR-H)
664
6.17.3.3 Integralschaumstoffe (PUR-I)
665
6.17.3.4 Massive PUR-Kunststoffe, PUR-M
668
6.18 Natürlich vorkommende Polymere und Derivate
670
6.18.1 Cellulose- und Stärke-Derivate; CA, CTA, CP, CAP, CAB, CN, EC, MC, CMC, CH, VF, PSAC
672
6.18.1.1 Chemischer Aufbau
672
6.18.1.2 Verarbeitung
674
6.18.1.3 Eigenschaften, Einsatzgebiete
675
6.18.2 Polyhydroxyfettsäuren/Polyhydroxyalkanoate (PHA)
679
6.18.3 Casein-Kunststoffe, Casein-Formaldehyd, Kunsthorn (CS, CSF)
680
6.18.4 Polylactid, Polymilchsäure (PLA)
680
6.18.5 Elektrisch leitfähige/luminiszierende Polymere
681
6.18.6 Aliphatisches Polyketon (PK)
685
6.19 Thermoplastische Elastomere (TPE)
687
6.19.1 Physikalischer Aufbau
688
6.19.2 Chemischer Aufbau, Eigenschaften, Einsatzgebiete
689
6.19.2.1 Copolyamide (TPA)
689
6.19.2.2 Copolyester (TPC)
691
6.19.2.3 Polyolefin-Elastomere (TPO)
692
6.19.2.4 Polystyrol-Elastomere (TPS)
692
6.19.2.5 Polyurethan-Elastomere (TPU)
693
6.19.2.6 Polyolefin-Blends mit vernetztem Kautschuk (TPV)
694
6.19.2.7 Weitere TPE, TPZ
694
6.20 Duroplaste, härtbare Formmassen, Prepregs Formaldehyd-Pressmassen (PF, RF, CF, XF, FF, MF, UF, MUF, MUPF) weitere Massen, Prepregs (UP, VE (PHA), EP, PDAP, SI)
694
6.20.1 Chemischer Aufbau
695
6.20.1.1 Formaldehyd-Formmassen (PF, RF, CF, XF, FF, MF, UF, MUF, MUPF)
695
6.20.1.2 Ungesättigte Polyester-Harze (UP)
696
6.20.1.3 Vinylester-Harze (VE) Phenacrylat-Harze; Vinylesterurethane (VU)
698
6.20.1.4 Epoxid-Harze (EP)
699
6.20.1.5 Diallylphthalat-Harze, Allylester (PDAP)
701
6.20.1.6 Silikon-Harze (Si)
701
6.20.2 Verarbeitung, Lieferformen
702
6.20.3 Eigenschaften
703
6.20.3.1 Allgemeine Eigenschaften
703
6.20.3.2 Phenoplast-Formstoffe (PF, CF, RF, XF)
706
6.20.3.3 Aminoplast-Formstoffe (UF, MF)
706
6.20.3.4 Melamin-Phenolharz-Formstoffe (MPF)
711
6.20.3.5 Melamin-Polyesterharz-Formstoffe (MF+UP)
711
6.20.3.6 Polyesterharz-Formstoffe (UP)
711
6.20.3.7 Vinylester-Formstoffe (VE)
712
6.20.3.8 Epoxidharz-Formstoffe (EP)
712
6.20.3.9 Diallylphthalat-Formstoffe (PDAP)
712
6.20.3.10 Silikonharze-Formstoffe (SI)
712
6.20.4 Einsatzgebiete
713
6.20.4.1 Phenoplast-Formstoffe (PF, RF, CF, XF, FF)
713
6.20.4.2 Aminoplast-Formstoffe (MF, UF, MPF)
714
6.20.4.3 Ungesättigte Polyesterharz-Formstoffe (UP)
714
6.20.4.4 Epoxidharz-Formstoffe (EP)
717
6.20.4.5 Diallylphthalat-Formstoffe (PDAP)
717
6.20.4.6 Silikon-Formstoffe (SI)
717
6.21 Härtbare Gieß- und Laminierharze
718
6.21.1 Phenoplaste (PF, CF, RF, XF)
718
6.21.1.1 Phenol-(PF), Kresol -(CF), Resorcin-(RF), Xylenol-Formaldehyd-Harze (XF)
718
6.21.2 Aminoplaste (UF, MF)
720
6.21.2.1 Harnstoff (UF), Melamin-Formaldehyd-Harze (MF)
720
6.21.3 Furanharz (FF)
720
6.21.4 Ungesättigte Polyester-Harze (UP)
721
6.21.5 Vinylester-Harze (VE) Phenacrylat-Harze
725
6.21.6 Epoxid-Harze (EP)
726
6.21.7 Dicyclopentadien-Harz (DCPD)
727
6.21.8 Diallylphthalat-Harze (PDAP)
728
6.21.9 Kohlenwasserstoff-Harze (KWH)
728
6.22 Kautschuke
728
6.22.1 Generelle Beschreibung
728
6.22.2 Allgemeine Eigenschaften
730
6.22.3 R-Kautschuke (NR, IR, BR, CR, SBR, NBR, NCR, IIR, PNR, SIR, TOR, HNBR)
734
6.22.4 M-Kautschuke (EPM, EPDM, AECM, EAM, CSM, CM, ACM, ABR, ANM, FKM, FPM, FFKM)
738
6.22.5 O-Kautschuke (CO, ECO, ETER, PO)
741
6.22.6 Q-(Silikon)-Kautschuke (MQ, MPQ, MVQ, PVMQ, MFQ, MVFQ)
742
6.22.7 T-Kautschuke (TM, ET, TCF)
744
6.22.8 U-Kautschuke (AFMU, EU, AU)
744
6.22.9 Polyphosphazene (PNF, FZ, PZ)
745
6.22.10 Weitere Kautschuke
746
7 Additive, Füllstoffe und Fasern
748
7.1 Additive
748
7.1.1 Gleitmittel, Antiblockmittel, Trennmittel
749
7.1.2 Stabilisatoren
751
7.1.3 Antistatika
753
7.1.4 Flammschutzmittel
754
7.1.5 Farbmittel
758
7.1.6 Additive für die Laserbeschriftung
763
7.1.7 Flexibilisatoren und Weichmacher
763
7.1.8 Haftvermittler
763
7.1.9 Treibmittel und Kicker
764
7.1.10 Nukleierungsmittel
767
7.1.11 Antibakterielle Mittel, Fungizide
767
7.2 Füllstoffe
769
7.2.1 Anorganische Füllstoffe
773
7.2.2 Nanofüllstoffe
778
7.2.2.1 Füllstoffe für magnetische und elektrische Eigenschaften
781
7.3 Fasern
783
7.3.1 Verstärkungsfasern
784
7.3.1.1 Synthetische, anorganische Fasern, Glasfasern (GF)
786
7.3.1.2 Natürliche organische Verstärkungsfasern, Naturfasern
791
7.3.1.3 Synthetische, organische Verstärkungsfasern, Kohlenstofffasern (CF), Aramidfasern (AF) u..a.
794
7.3.2 Fasern, Fäden, Borsten, Bänder
803
8 Kunststoffe im Vergleich
810
8.1 Verarbeitungstechnische Kennwerte und Toleranzen
811
8.2 Übersicht über mechanische, thermische und allgemeine elektrische Eigenschaften
825
8.3 Elektrisches Verhalten
838
8.4 Optisches Verhalten
839
8.5 Verhalten gegen Umwelteinflüsse
841
8.6 Reibungs- und Verschleißverhalten
854
8.7 Erkennen von Kunststoffen
860
Index
868
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