Materialkunde Kunststoffe


Polyethylen (PE)
Polyethylen entsteht durch die Polymerisation des gasförmigen Stoffes Ethen. Durch unterschiedliche Synthetisierungsverfahren kann die Materialdichte beeinflusst werden, wodurch folgende drei Typen entstehen: HD-PE (High-Density-PE), LLD-PE (Linear-Low-Density-PE) und LD-PE (Low-Density-PE).
Grundsätzlich ist PE ein ziemlich weicher Kunststoff, der zugleich eine hohe Stabilität gegenüber Chemikalien aufweist. Da PE kaum Wasser aufnimmt und von geringer Dichte ist, schwimmt es im Wasser oben auf.

Anwendung:
HD-PE / Getränkekästen, Fässer, Flaschen und Fläschchen, Eimer, Schüsseln
LD-PE, LLD-PE / Verpackungsfolien, Plastiksäcke, Kabelummantelungen, Schläuche


Polypropylen (PP)

Polypropylen – auch Polypropen – ist ein Thermoplast, der aus dem Gas Propen gewonnen wird. Der Kunststoff wird auch häufig zu Fasern verarbeitet.
PP ist derjenige Massenkunststoff mit der geringsten Dichte, auch er schwimmt im Wasser oben auf. Seine Stabilität und Chemikalienbeständigkeit gleichen derjenigen des LD-PE, allerdings ist PP bei höherer Hitze einsetzbar. Da PP geruchsneutral und hautverträglich ist, wird es oft im Lebensmittelbereich und in der Pharmazie verwendet.

Anwendung:
Lebensmittelverpackungen, elektrische Haushaltsgeräte, Bauteile Automobilindustrie, Bauwesen, Gartenmöbel, Kunstrasen, Kofferschalen, medizinische Geräte, Plastiksäcke


Polyvinylchlorid (PVC)
Polyvinylchlorid wird aus dem Vinylchlorid genannten Gas Chlorethen hergestellt. Durch die Zugabe von Weichmachern wird der eigentlich harte und steife Kunststoff elastisch. Die als Weichmacher benutzten Phthalate können in PVC bis zu 70% ausmachen.
PVC ist ein sehr robuster, isolierender und nur schwer entflammbarer Kunststoff, was ihn zum idealen Material für die Bauindustrie, insbesondere für Rohre und Fensterprofile macht. Gesundheitlich hingegen ist PVC nicht unbedenklich: vom karzinogenen Ausgangsstoff über gesundheitsschädliche Phthalate bis hin zu den giftigen Dioxinen, die bei der Verbrennung freigesetzt werden.

Anwendung:
Bodenbeläge, Abflussrohre, Fensterprofile, Dichtungen, Schläuche, Schallplatten, Babyartikel, Schwimmreifen


Polystyrol (PS)

Polystyrol wird aus der farblosen Flüssigkeit Styrol (Vinylbenzol) gewonnen. In geschäumter Verarbeitung ist der Kunststoff unter dem Handelsnamen Styropor bekannt.
PS besitzt eine glasähnliche, glänzende Oberfläche. Es ist hart und spröde, wodurch es zur Spannungsrissbildung kommen kann. Geschäumt wird der Kunststoff vor allem als wärmeisolierendes Material verwendet. Problematisch ist PS wegen karzinogener Stoffe vor allem in Herstellung und Verarbeitung. Zudem ist es sehr schlecht rezyklierbar.

Anwendung:
CD-Hüllen, Isolierung elektrischer Kabel, Gehäuse elektronischer Geräte, Joghurtbecher, Verpackungsfolien, Wärmedämmungen, isolierendes Verpackungsmaterial


Polyurethan (PU)
Polyurethane sind das Produkt aus der Polyaddition von Isocynaten (Ester) und Diolen (zweiwertige Alkohole). Je nach Herstellung kann diese Kunststoffgruppe sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
PU wird häufig als Schaumstoff produziert. Der formbeständige, weiche Schaum eignet sich vor allem für Polstermöbel, während der harte Schaum auf dem Bau zum Einsatz kommt. Der Kunststoff kann aber auch zu Lacken, Klebstoffen oder elastischen Textilfasern verarbeitet werden. Das Recycling hingegen ist schwierig und bei der Verbrennung werden giftige Stoffe (Isocyanate, Blausäure) freigesetzt.

Anwendung:
Matratzen, Autositze, Küchenschwämme, Wärmedämmung, Rostschutz in der Automobilindustrie, Anstriche für Möbel und Fussboden, Textilien (Elastan)


Polyethylenterephthalate (PET)
Polyethylenterephthalat ist ein Polykondensat aus der Familie der Polyester, das aus Terephthalsäure und Ethylenglycol hergestellt wird.
In seiner amorphen Form ist PET ein transparenter, leichter und schlagfester Stoff, der vor allem für Getränkeflaschen verwendet wird. PET wird auch zu Textilfasern verarbeitet, es ist formbeständig, knitterfrei, reissfest und wasserabweisend. Die Recycling-Bilanz von PET ist relativ gut. Problematisch hingegen ist, dass PET-Flaschen Acetaldehyd und Antimon an die Flüssigkeit abgeben. Die gemessenen Werte werden jedoch nicht als gesundheitsschädigend eingestuft.

Anwendung:
Getränkeflaschen, Verpackungen für Lebensmittel und Kosmetik, Haushaltsgeräte, Maschinenbau, Sicherheitsgurte und andere Geflechte, medizinische Implantate


Polycarbonat (PC)

Polycarbonate gehören ebenfalls zur Gruppe der Polyester und werden meist aus Phosgen und Bisphenol A hergestellt. PC ist aufgrund seiner Eigenschaften ein wichtiger Kunststoff, da er aber relativ teuer ist, kommt er nur zum Einsatz wo nötig und gehört nicht zu den Massenkunststoffen.
Polycarbonat ist farblos und lichtdurchlässig. Es ist wenig beständig gegen Chemikalien, dafür ist es sehr schlagfest und splittert nicht. PC ist daher ideal für Anwendungen im optischen Bereich und für Sicherheitsverglasungen. Gesundheitlich ist der Kunststoff wegen des Stoffes Bisphenol A allerdings bedenklich.

Anwendung:
CDs und DVDs, Automobilindustrie, Elektronik, Brillengläser, Schutzhelme

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