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Inhaltsverzeichnis
Saechtling Kunststoff Taschenbuch
Herausgegeben von Erwin Baur, Tim A. Osswald, Natalie RudolphMitherausgeber Sigrid Brinkmann, Ernst Schmachtenberg
ISBN (Buch): 978-3-446-43442-4
ISBN (E-Book): 978-3-446-43729-6
Weitere Informationen oder Bestellungen unter
http://www.hanser-fachbuch.de/978-3-446-43442-4
sowie im Buchhandel.
© Carl Hanser Verlag, München
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 31. Auflage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V
1 Kurzzeichen der Kunststoff-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1 Wirtschaftliche Bedeutung der Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2 Einordnung der Kunststoffe in das Gebiet der Werkstoffe . . . 19
2.3 Aufbau der Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.3.1 Chemische Struktur (Konstitution und
Konfiguration der Makromoleküle) . . . . . . . . . . . . . . 242.3.1.1 Konformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.3.1.2 Konfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.3.1.3 Konstitution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.3.1.4 KunststoffHauptgruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.3.2 Morphologische Struktur (Konformation und
Aggregation der Makromoleküle) . . . . . . . . . . . . . . . 342.3.2.1 Kunststoffklassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.4 Einfluss der Fertigung auf die inneren Eigenschaften . . . . . . 452.4.1 Eigenspannungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.4.2 MolekülOrientierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.4.3 Kristallisationsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.5 Stoffliche Modifizierung von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . 512.5.1 Copolymere und Polymermischungen (Blends) . . . 512.5.2 Kunststoffverbunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3 Eigenschaften und Prüfverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.1 Aussagekraft der Kennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.2 Verarbeitungstechnische Kennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.2.1 Rheologisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.2.1.1 Fließverhalten, Viskosität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663.2.1.2 Viskositätsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.2.1.3 SchmelzeVolumenfließrate MVR und
SchmelzeMassenfließrate MFR . . . . . . . . . . . . . . . . . 743.2.2 Erstarrungsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.2.2.1 Siegelzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.2.2.2 Schwindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763.2.2.3 Verzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.2.2.4 Toleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 843.2.2.5 Füllstoff Orientierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.3 Mechanisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863.3.1 Kurzzeitverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863.3.1.1 KurzzeitZugversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863.3.1.2 KurzzeitBiegeversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 893.3.1.3 Druckversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 913.3.1.4 Eindruckversuch, Härtemessung . . . . . . . . . . . . . . . . 913.3.2 Verhalten bei Stoß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.3.2.1 BerechnungsKennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 933.3.2.2 Schlag, Biege und Zugversuche nach CAMPUS . . . 953.3.3 Statisches Langzeitverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973.3.3.1 ZeitstandZugversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973.3.3.2 ZeitstandInnendruckversuch an Rohren . . . . . . . . . 1023.3.4 Dynamisches Langzeitverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . 1033.3.4.1 Allgemeines zum Dauerschwingversuch . . . . . . . . . 1033.3.4.2 Normen und Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1053.3.5 Moduln und Querzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1063.3.6 Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.4 Thermisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1103.4.1 Zulässige Gebrauchstemperatur . . . . . . . . . . . . . . . . 1103.4.1.1 Kurzzeitige Temperatureinwirkung . . . . . . . . . . . . . 1113.4.1.2 Langzeitige Temperatureinwirkung . . . . . . . . . . . . . 118
3.4.2 Spezifische Wärmekapazität, Spezifische Enthalpie, Verbrennungswärme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
3.4.3 Wärmeleitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1223.4.4 Wärmeeindringzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1253.4.5 Temperaturleitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1253.4.6 WärmeAusdehnungskoeffizient . . . . . . . . . . . . . . . . 126
3.5 Elektrisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1333.5.1 Isolationsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1353.5.1.1 DurchgangsWiderstand/Leitfähigkeit . . . . . . . . . . . 1363.5.1.2 OberflächenWiderstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1383.5.1.3 Elektromagnetische Abschirmung
(Verträglichkeit EMV, Compatibility EMC) . . . . . . . . 1393.5.2 Festigkeitsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1403.5.2.1 Elektrische Durchschlagfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . 1403.5.2.2 Elektrische Zeitstandfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1433.5.2.3 Kriechstromfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1453.5.2.4 LichtbogenFestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1453.5.2.5 Elektrolytische Korrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1463.5.3 Dielektrisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1463.5.4 Elektrostatisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1483.5.5 Elektrisch leitfähige Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . 149
3.6 Optisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1513.6.1 Lichtdurchlässigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1513.6.2 Glanz und Reflexion, Trübung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1523.6.3 Farbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1543.6.3.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1543.6.3.2 Farbmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1543.6.4 Brechungsindex, Doppelbrechung . . . . . . . . . . . . . . . 1563.6.5 Oberflächenstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
3.7 Verhalten gegen Umwelteinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1613.7.1 Wasser, Feuchtigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1623.7.2 Chemikalien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1673.7.3 Spannungsrissbeständigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1683.7.4 Atmosphärische Einflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1703.7.5 Energiereiche Strahlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1713.7.6 Beständigkeit gegen Organismen . . . . . . . . . . . . . . . 172
3.7.7 Migration und Permeation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1733.7.7.1 WasserdampfDurchlässigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1743.7.7.2 GasDurchlässigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1763.7.7.3 WasserdampfDiffusionsWiderstandszahl . . . . . . . . 1803.7.8 Brandverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1803.7.8.1 Brennbarkeit nach UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1813.7.8.2 Allgemeine Prüfungen zur Brennbarkeit . . . . . . . . . 1813.7.8.3 Elektrosektor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1823.7.8.4 Bauwesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1823.7.8.5 Verkehrswesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
3.8 Reibungs und Verschleißverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1863.8.1 Reibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1863.8.1.1 Reibungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1863.8.1.2 Ruckgleiten, Reibungsschwingung oder
StickSlipEffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1883.8.2 Verschleiß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1883.8.3 Probekörper und Prüfsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1903.8.4 Tribologische Eigenschaften von Thermoplasten . . . 191
3.9 Analytische Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1973.9.1 Infrarot (IR) und RamanSpektroskopie . . . . . . . . . . 1973.9.2 KernresonanzSpektroskopie
(Nuclear Magnetic Resonance: NMR) . . . . . . . . . . . . 1983.9.3 Dynamischmechanische Spektroskopie (DMA) . . . 1983.9.4 Dielektrische Spektroskopie (DEA) . . . . . . . . . . . . . . 1993.9.5 DifferentialThermoanalyse (DTA) und
DifferentialKalorimetrie (DSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . 2013.9.6 Thermogravimetrische Analyse (TGA) . . . . . . . . . . . 2033.9.7 Dilatometrie, Thermomechanische Analyse (TMA),
spezifisches Volumen (pvT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2043.9.8 Thermische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit . . . . . 2073.9.9 LösungsViskosimetrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2093.9.10 Chromatographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
3.10 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
4 Kunststoff verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
4.1 Aufbereiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2174.1.1 Mischen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2174.1.1.1 Mischer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2204.1.1.2 Schneckenkneter für viskose Stoffe . . . . . . . . . . . . . . 2224.1.1.3 Sonstige Mischer für viskose Stoffe . . . . . . . . . . . . . . 2304.1.2 Granuliervorrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2334.1.3 Mühlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2354.1.4 Trockner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2374.1.5 Aufbereiten härtbarer Formmassen . . . . . . . . . . . . . 2394.1.6 Aufbereitung von Recyclingmaterial . . . . . . . . . . . . . 240
4.2 Extrudieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2404.2.1 Extruderbauformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2404.2.1.1 Einschneckenextruder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2414.2.1.2 Nutbuchsenextruder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2444.2.1.3 Schnecken mit Schmelzetrennung,
Barriereschnecke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2454.2.1.4 EntgasungsExtruder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2464.2.1.5 Kaskaden oder TandemExtruder . . . . . . . . . . . . . . . 2464.2.1.6 SchnellläuferExtruder (adiabatische Extruder) . . . . 2474.2.1.7 PlanetwalzenExtruder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2474.2.1.8 Doppelschneckenextruder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2484.2.2 Zusatzeinrichtungen für Extruder . . . . . . . . . . . . . . . 2494.2.3 ExtrusionsWerkzeuge und Nachfolgeeinrichtungen 2494.2.3.1 Rohre und symmetrische Hohlprofile . . . . . . . . . . . . 2494.2.3.2 Vollprofile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2504.2.3.3 HohlkammerProfile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2514.2.3.4 Ummantelungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2514.2.3.5 Tafeln und Flachfolien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2524.2.3.6 Schlauchfolien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2544.2.3.7 Geschäumte Halbzeuge und Profile (TSE) . . . . . . . . 2554.2.3.8 Monofile, Bändchen, Fasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2574.2.3.9 Co oder Mehrschichtextrudate . . . . . . . . . . . . . . . . . 2584.2.3.10 Mehrschichtiger Bahnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2604.2.3.11 Folienverbunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2604.2.3.12 Laminate und Beschichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2614.2.4 Kalanderte Folien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
4.2.5 Hohlkörper mit variablem Querschnitt durch Extrusionsblasformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
4.3 Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2694.3.1 Das Spritzgießverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2694.3.2 Bauformen von Spritzgießmaschinen . . . . . . . . . . . . 2764.3.2.1 Schließeinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2764.3.2.2 Vollelektrische Spritzgießmaschine . . . . . . . . . . . . . 2774.3.2.3 Plastifizieraggregat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2774.3.3 Allgemeine Hinweise zum Spritzgießen . . . . . . . . . . 2804.3.4 Spritzgießsonderverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2844.3.4.1 Spritzprägen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2854.3.4.2 Pulverspritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2854.3.4.3 Mikrospritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2864.3.4.4 Spritzgießen mit mehreren Einspritzeinheiten . . . . 2874.3.4.5 Fluidinjektionstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2914.3.4.6 Schaumspritzießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2934.3.4.7 Spritzgießen mit Einlegeteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2944.3.5 Spritzgießblasformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2964.3.5.1 Streckblasformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
4.4 Formwerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2984.4.1 Allgemeines zum Formenbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2984.4.2 Spritzgießwerkzeuge und Angussarten . . . . . . . . . . 3004.4.3 Normalien für Werkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
4.5 Reinigen von Schnecken und Zylindern . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
4.6 Schäumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3084.6.1 Schäumprinzipien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3094.6.2 Herstellung von Partikelschaum . . . . . . . . . . . . . . . . 3104.6.3 In Mould Skinning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
4.7 Gießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
4.8 Polyurethan(PUR)Verarbeitungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . 3124.8.1 Allgemeine Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3124.8.2 Die Verfahrensschritte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3144.8.2.1 Nieder und Hochdruckmaschinen . . . . . . . . . . . . . . 3154.8.2.2 Spritz oder Sprühmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3204.8.2.3 Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3204.8.2.4 Kontinuierliche Fertigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
4.8.2.5 Diskontinuierliche Fertigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3224.8.2.6 Herstellung faserverstärkter Teile . . . . . . . . . . . . . . . 3244.8.2.7 Reinigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
4.9 Pressen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3254.9.1 Schichtpressen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3274.9.2 Strangpressen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3294.9.3 Spritzpressen (Transferpressen) . . . . . . . . . . . . . . . . 329
4.10 Verarbeitung zu Hochleistungs verbundkunststoffen . . . . . . . 3314.10.1 Herstellung von Thermoplastprepregs . . . . . . . . . . . 3324.10.2 Herstellung von Duroplastprepregs . . . . . . . . . . . . . . 3334.10.3 Drucklose Verarbeitungsverfahren, Low Pressure
Laminat (LPL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3354.10.4 NiederdruckVerfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3364.10.5 Hochdruckverfahren (RTM, SRIM) . . . . . . . . . . . . . . 3384.10.6 Wickeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3394.10.7 Ablegeverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3424.10.8 Zieh oder Pultrusionsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . 343
4.11 Additive Fertigungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3444.11.1 Stereolithographie (STL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3454.11.2 Selektives Laser Sintern (SLS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3464.11.3 Fused Deposition Modeling (FDM) . . . . . . . . . . . . . . 3484.11.4 Layer Laminate Manufacturing (LLM, LOM) . . . . . . 3494.11.5 Rapid Tooling (RT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
4.12 Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3514.12.1 Biegeformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3524.12.2 Ziehformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3534.12.3 Streckformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
4.13 Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3574.13.1 Schweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3574.13.1.1 Heizelementschweißen mit direkter Erwärmung . . 3584.13.1.2 Heizelementschweißen mit indirekter Erwärmung 3614.13.1.3 Warmgasschweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3624.13.1.4 Reibschweißen, Ultraschallschweißen . . . . . . . . . . . 3654.13.1.5 HochfrequenzSchweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3694.13.1.6 InduktionsSchweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3704.13.1.7 Laserschweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
4.13.2 Kleben von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3744.13.2.1 Beispiele für Klebeverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . 3754.13.3 Schrauben, Nieten, Schnappen . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
4.14 Oberflächenbehandlungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3774.14.1 Vorbehandlung der Oberflächen . . . . . . . . . . . . . . . . 3774.14.1.1 Nasschemische Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3784.14.1.2 Gasphasenbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3784.14.1.3 Flammoxidieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3784.14.1.4 Strahlenbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3794.14.1.5 Coronabehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3794.14.1.6 Plasmabehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3794.14.1.7 Mechanische Vorbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3804.14.2 Polieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.14.3 Lackieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.14.4 Beschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3824.14.5 Bedrucken, Beschriften und Dekorieren . . . . . . . . . . 3844.14.6 Prägen, Heißprägen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3854.14.7 Beflocken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3864.14.8 Metallisieren von Folien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3874.14.9 SiOxBeschichtung von Folien . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3884.14.10 Metallisieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3884.14.11 Einreiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3904.14.12 Fluorierung, Gasphasenfluorierung . . . . . . . . . . . . . 3904.14.13 Plasmaverfahren (Chemical Vapor Deposition, CVD) 3904.14.14 Thermisches Spritzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
4.15 Sonstige Bearbeitungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3924.15.1 Spanabhebende Bearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3924.15.2 Trennen, Abtragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3954.15.3 Strahlenvernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3964.15.4 Wärmebehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3974.15.5 Abbau elektrostatischer Aufladungen . . . . . . . . . . . . 398
4.16 Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
5 Werkstoff- und verarbeitungs gerechte Konstruktion . . . . 399
5.1 Systematisches Konstruieren von Produkten aus Kunststoff . 4005.1.1 Anforderungslisten, Pflichtenheft und Lastenheft 4015.1.2 Konstruktionskataloge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
5.2 Werkstoffauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
5.3 Fertigungsgerechtes Konstruieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4065.3.1 Auswahl des Fertigungsverfahrens . . . . . . . . . . . . . . 4065.3.2 Fertigungsgerechtes Gestalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4075.3.3 Prozesssimulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
5.4 Werkstoffgerechtes Konstruieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4125.4.1 Dimensionierungsrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4125.4.2 Dimensionierungskennwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4135.4.3 Konventionelle Dimensionierungsrechnung . . . . . . 4175.4.4 Empirisch gestützte Dimensionierungsrechnung . . 4185.4.5 Struktursimulation mit der Methode der Finiten
Elemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4185.4.6 Bauteilversuche an Prototypen und Modellen . . . . . 422
5.5 Funktionselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4235.5.1 Filmscharniere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4235.5.2 Schnappverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4245.5.3 Schraubverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4255.5.4 Nieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4295.5.5 Schweißverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4295.5.6 Pressverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430
6 Beschreibung der Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
6.1 Allgemeine Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
6.2 Polyolefine (PO), Polyolefinderivate und copolymerisate . . . . 4316.2.1 PolyethylenStandardHomo und Copolymere
(PELD, PEHD, PEHDHMW, PEHDUHMW und PELLD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
6.2.1.1 Polymerisation, chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . 4336.2.1.2 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4346.2.1.3 Nachbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4376.2.1.4 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4376.2.1.5 Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
6.2.2 PolyethylenDerivate (PEX) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4436.2.3 Chloriertes und chlorsulfoniertes PE (PEC) . . . . . . . 4456.2.4 EthylenCopolymere (PEULD, EVAC, EVAL, EEAK,
EB, EBA, EMA, EAA, E/P, EIM, COC, ECB, ETFE) . . 4466.2.4.1 Ultraleichtes Polyethylen (PEULD, PEVLD) . . . . . . 4466.2.4.2 EthylenVinylacetatCopolymere (EVAC) . . . . . . . . . . 4546.2.4.3 Ethylen/VinylalkoholCopolymere (EVAL) . . . . . . . . 4566.2.4.4 EthylenAcrylCopolymerisate (EEAK, EBA, EAA,
EAMA, EMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4576.2.4.5 PEaOlefinCopolymere (PEaPO(M)) . . . . . . . . . . . 4576.2.4.6 CycloolefinCopolymere (COC, COP) . . . . . . . . . . . . . 4586.2.4.7 Ionomere (EIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4586.2.4.8 EthylenCopolymerBitumenBlend (ECB, ECB/TPO) 4606.2.5 PolypropylenHomopolymerisate (PP, PPH) . . . . . . . 4606.2.5.1 Chemischer Aufbau, Polymerisation . . . . . . . . . . . . . 4616.2.5.2 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4626.2.5.3 PPSchaumstoffe (PPE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4626.2.5.4 Nachbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4636.2.5.5 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4636.2.5.6 Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4676.2.6 PolypropylenCopolymerisate und Derivate, Blends
(PPC, PPB, EPDM, PP+EPDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . 4686.2.6.1 Chloriertes PP (PPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4686.2.6.2 PPCopolymere (PPB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4686.2.6.3 EthylenPropylen(Dien)Copolymer (EPDM) . . . . . . 4686.2.6.4 PP+EPDMElastomerBlends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4696.2.6.5 PolypropylenBlends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4706.2.7 Polypropylen, Sondertypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4716.2.8 Polybutene (PB, PIB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4736.2.8.1 Polybuten1 (PB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4736.2.8.2 Polyisobuten (PIB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4756.2.9 Höhere Poly(aOlefine) (PMP, PDCPD) . . . . . . . . . . . 4776.2.9.1 Poly4Methylpenten1 (PMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4776.2.9.2 Polydicyclopentadien (PDCPD) . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
6.3 Styrolpolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4796.3.1 Polystyrol, Homopolymerisate (PS, PMS) . . . . . . . . . 4796.3.1.1 Polystyrol, PS; PolypMethylstyrol (PPMS);
PolyaMethylstyrol (PMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
6.3.2 Polystyrol, Copolymerisate, Blends . . . . . . . . . . . . . 4806.3.2.1 Chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4806.3.2.2 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4816.3.2.3 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4826.3.3 PolystyrolSchaumstoff (PSE, XPS) . . . . . . . . . . . . . . 490
6.4 Vinylpolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4926.4.1 Polyvinylchlorid hart, Homopolymerisate (PVCU) . 4926.4.1.1 Chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4926.4.1.2 Lieferformen, Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4926.4.1.3 Kennzeichnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4956.4.1.4 Eigenschaften und Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . 4966.4.2 Polyvinylchlorid weich (PVCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . 4986.4.2.1 Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4986.4.2.2 Lieferform, Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5016.4.2.3 Weichmacher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5026.4.2.4 Eigenschaften und Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . 5056.4.3 Polyvinylchlorid: Copolymerisate und Blends . . . . . 5076.4.4 Polyvinylchlorid: Pasten, Plastisole, Organosole,
Schäume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5086.4.4.1 Pasten, Plastisole, Organosole . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5086.4.4.2 Schäume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5096.4.5 Vinylpolymere, weitere Homo und Copolymerisate
(PVDC, PVAC, PVAL, PVME, PVFM, PVB, PVK, PVP) 5106.4.5.1 Polyvinylidenchlorid (PVDC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5106.4.5.2 Polyvinylacetat (PVAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5106.4.5.3 Polyvinylalkohol (PVAL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5116.4.5.4 Polyvinylmethylether (PVME) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5116.4.5.5 Polyvinylbutyral, Polyvinylformal (PVB, PVFM) . . . 5116.4.5.6 Polyvinylcarbazol (PVK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5126.4.5.7 Polyvinylpyrrolidon und Copolymere (PVP) . . . . . . . 512
6.5 Fluorpolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5136.5.1 FluorHomopolymere (PTFE, PVDF, PVF, PCTFE) . . 5136.5.1.1 Polytetrafluorethylen (PTFE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5136.5.1.2 Polyvinylidenfluorid (PVDF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5196.5.1.3 Polyvinylfluorid (PVF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5206.5.1.4 Polychlortrifluorethylen (PCTFE) . . . . . . . . . . . . . . . . 520
6.5.2 FluorCopolymerisate und Elastomere (ECTFE, ETFE, FEP, TFEP, PFA, AF, PTFEAF, TFEHFPVDF (THV bzw. TFB), [FKM, FPM, FFKM]) 521
6.5.2.1 EthylenChlortrifluorethylenCopolymer (ECTFE) . . 5216.5.2.2 EthylenTetrafluorethylenCopolymer (ETFE) . . . . . . 5226.5.2.3 Polyfluorethylenpropylen (FEP); Tetrafluorethylen)
HexafluorpropylenCopolymer (TFEP) . . . . . . . . . . . . 5226.5.2.4 PerfluorpropylvinyletherCopolymer, Perfluoralkoxy
(PFA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5236.5.2.5 PTFECopolymer mit AF (PTFEAF) . . . . . . . . . . . . . . 5246.5.2.6 TetrafluorethylenHexafluorpropylen
VinylidenfluoridTerpolymer (TFEHFPVDF (THV bzw. TFB)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524
6.5.2.7 Weitere FluorCopolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
6.6 Polyacryl und Methacrylpolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5256.6.1 Polyacrylate, Homo und Copolymerisate
(PAA, PAN, PMA, PBA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5256.6.1.1 Polyacrylnitril (PAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5256.6.1.2 Polyacrylate, Spezialprodukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5256.6.2 Polymethacrylate, Homo und Copolymerisate
(PMMA, AMMA, MABS, MBS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5266.6.2.1 Polymethylmethacrylat (PMMA) . . . . . . . . . . . . . . . . 5266.6.2.2 MethylmethacrylatCopolymerisate (AMMA) . . . . . . 5316.6.2.3 MethylmethacrylatAcrylnitrilButadienStyrol
Copolymere (MABS); MethacrylatButadienStyrol Copolymere (MBS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
6.6.3 Polymethacrylate, Modifizierungen und Blends (PMMI, PMMAHI, MMAEMLCopolymer, PMMA+ABS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
6.6.3.1 Polymethacrylmethylimid (PMMI) . . . . . . . . . . . . . . 5326.6.3.2 Schlagzähes PMMA (PMMAHI) . . . . . . . . . . . . . . . . 5336.6.3.3 MethylmethacrylatexoMethylenlacton
Copolymerisat (MMAEMLCopol., MMAEML) . . . . . 5346.6.3.4 PMMA+ABS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
6.7 Polyoxymethylen (Polyacetal, Polyformaldehyd) (POM) . . . . . 5346.7.1 PolyoxymethylenHomo und Copolymerisate
(POMH, POMCop.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
6.7.2 Polyoxymethylen, Modifizierungen und Blends (POM+PUR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
6.8 Polyamide (PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5506.8.1 Polyamide, Homopolymerisate
(AB und AA/BBPolymere); (PA 6, 11, 12, 46, 66, 69, 610, 612 (PA 7, 8, 9, 1313, 613)) 550
6.8.1.1 Chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5506.8.1.2 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5546.8.1.3 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5556.8.1.4 Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5566.8.2 Modifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5596.8.3 Polyamide, Copolymerisate
(PA 66/6, PA 6/12, PA 66/6/610 Blends (PA+: ABS, EPDM, EVA, PPS, PPE, Kautschuk) . . . . 560
6.8.4 Polyamide, Spezialpolymere (PA NDT/INDT (PA 63T), PAPACM 12, PA 6I, PA MXD6 (PARA), PA 6T, PA 9T, PA PDAT, PA 66T, PA 6G und 12G, TPAEE) . . . . . . . . . . . . . . 561
6.8.5 Polyphthalamid (PPA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5666.8.6 Gusspolyamide (PA 6G, PA 12G) . . . . . . . . . . . . . . . . 5676.8.7 Polyamid für Reaktionsgießen (PARIM) . . . . . . . . . . 5676.8.8 Aromatische Polyamide, Aramide (PMPI, PPTA) . . . 5686.8.8.1 PolymPhenylenisophthalamid (PMPI) . . . . . . . . . . 5686.8.8.2 PolypPhenylenterephthalamid (PPTA) . . . . . . . . . . 568
6.9 Aromatische (gesättigte) Polyester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5686.9.1 Polycarbonat (PC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5696.9.1.1 Polycarbonat auf Basis Bisphenol A (PC) . . . . . . . . . 5696.9.1.2 PolycarbonatCopolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5746.9.1.3 Blends (Polymermischungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5766.9.2 Polyester der Terephthalsäure, Blends,
Blockcopolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5786.9.2.1 Polyethylenterephthalat (PET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5786.9.2.2 Polybutylenterephthalat (PBT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5836.9.2.3 Zyklisches Polybutylenterephthalat (CBT) . . . . . . . . 5856.9.2.4 Polytrimethylenterephthalat (PTT) . . . . . . . . . . . . . . 5856.9.2.5 Thermoplastische PolyesterElastomere (TPC ) . . . . 585
6.9.2.6 PolyterephthalatBlends (PET+: PBT, MBS, PMMA, PSU, Elastomer) . . . . . . . . 586
6.9.3 Polyester aromatischer Diole und Carbonsäuren (PAR, PBN, PEN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586
6.9.3.1 Polyarylate (PAR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5866.9.3.2 Polybutylennaphthalat (PBN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5886.9.3.3 Polyethylennaphthalat (PEN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588
6.10 Aromatische Polysulfide und Polysulfone (PPS, PSU, PES, PPSU, PSU+ABS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5896.10.1 Polyphenylensulfid (PPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5896.10.2 Polyarylsulfone (PSU, PSU+ABS, PES, PPSU) . . . . . . 591
6.11 Aromatische Polyether, Polyphenylenether und Blends (PPE) 595
6.12 Aliphatische Polyester (Polyglykole)(PEOX, PPOX, PTHF) . . . . 598
6.13 Poly(aryl)etherketone (aromatische Polyetherketone) (PAEK: PEK, PEEK, PEKEKK, PEKK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599
6.14 Aromatische Polyimide (PI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6046.14.1 Duroplastische Polyimide
(PI, PBMI, PBI, PBO und weitere) . . . . . . . . . . . . . . . . 6096.14.1.1 Polyimid (PI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6096.14.1.2 Polybismaleinimid (PBMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6096.14.1.3 Polybenzimidazol (PBI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6106.14.1.4 Polytriazine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6106.14.2 Thermoplastische Polyimide
(PAI, PEI, PISO, PMI, PMMI, PESI, PARI) . . . . . . . . . 6116.14.2.1 Polyamidimid (PAI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6116.14.2.2 Polyetherimid (PEI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6126.14.2.3 Polyimidsulfon (PISO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6136.14.2.4 Polymethacrylimid (PMI (Hartschaumstoff)) . . . . . . 6136.14.2.5 Polymethacrylatmethylimid (PMMI) . . . . . . . . . . . . . 6146.14.2.6 Polyesterimid (PESI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615
6.15 Selbstverstärkende teilkristalline Polymere (LCP) . . . . . . . . . . 6156.15.1 Chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6156.15.2 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6166.15.3 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6176.15.4 Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618
6.16 Leiterpolymere: Zweidimensionale Polyaromaten und heterocyclen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618
6.17 Polyurethane (PUR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6226.17.1 Allgemeine Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6226.17.1.1 Chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6236.17.1.2 Herstellung der Polymeren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6256.17.1.3 Brandverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6276.17.1.4 Handhabung der Rohstoffe, Arbeitssicherheit . . . . . 6276.17.1.5 Umweltschutz, Sicherheit und Abfallverwertung . . 6286.17.2 Rohstoffe, Hilfsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6296.17.2.1 Di und Polyisocyanate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6296.17.2.2 Polyole, Polyamine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6306.17.2.3 Vernetzer bzw. Kettenverlängerer . . . . . . . . . . . . . . . 6316.17.2.4 Hilfsstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6326.17.3 PURKunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6346.17.3.1 Weichschaumstoffe (PURW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6346.17.3.2 Hartschaumstoffe (PURH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6396.17.3.3 Integralschaumstoffe (PURI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6406.17.3.4 Massive PURKunststoffe, PURM . . . . . . . . . . . . . . . 643
6.18 Natürlich vorkommende Polymere und Derivate . . . . . . . . . . . 6456.18.1 Cellulose und StärkeDerivate;
CA, CTA, CP, CAP, CAB, CN, EC, MC, CMC, CH, VF, PSAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647
6.18.1.1 Chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6476.18.1.2 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6496.18.1.3 Eigenschaften, Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6506.18.2 Polyhydroxyfettsäuren/Polyhydroxyalkanoate
(PHA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6546.18.3 CaseinKunststoffe, CaseinFormaldehyd, Kunsthorn
(CS, CSF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6556.18.4 Polylactid, Polymilchsäure (PLA) . . . . . . . . . . . . . . . . 6556.18.5 Elektrisch leitfähige/luminiszierende Polymere . . . 6566.18.6 Aliphatisches Polyketon (PK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
6.19 Thermoplastische Elastomere (TPE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6626.19.1 Physikalischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6636.19.2 Chemischer Aufbau, Eigenschaften, Einsatzgebiete 664
6.19.2.1 Copolyamide (TPA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6646.19.2.2 Copolyester (TPC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6666.19.2.3 PolyolefinElastomere (TPO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6676.19.2.4 PolystyrolElastomere (TPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6676.19.2.5 PolyurethanElastomere (TPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6686.19.2.6 PolyolefinBlends mit vernetztem Kautschuk
(TPV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6696.19.2.7 Weitere TPE, TPZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669
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) . . . . . 6696.20.1 Chemischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6706.20.1.1 FormaldehydFormmassen
(PF, RF, CF, XF, FF, MF, UF, MUF, MUPF) . . . . . . . . . 6706.20.1.2 Ungesättigte PolyesterHarze (UP) . . . . . . . . . . . . . . . 6716.20.1.3 VinylesterHarze (VE)
PhenacrylatHarze; Vinylesterurethane (VU) . . . . . . 6736.20.1.4 EpoxidHarze (EP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6746.20.1.5 DiallylphthalatHarze, Allylester (PDAP) . . . . . . . . . 6766.20.1.6 SilikonHarze (Si) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6766.20.2 Verarbeitung, Lieferformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6776.20.3 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6786.20.3.1 Allgemeine Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6786.20.3.2 PhenoplastFormstoffe (PF, CF, RF, XF) . . . . . . . . . . . 6816.20.3.3 AminoplastFormstoffe (UF, MF) . . . . . . . . . . . . . . . . 6816.20.3.4 MelaminPhenolharzFormstoffe (MPF) . . . . . . . . . . 6866.20.3.5 MelaminPolyesterharzFormstoffe (MF+UP) . . . . . . 6866.20.3.6 PolyesterharzFormstoffe (UP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6866.20.3.7 VinylesterFormstoffe (VE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6876.20.3.8 EpoxidharzFormstoffe (EP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6876.20.3.9 DiallylphthalatFormstoffe (PDAP) . . . . . . . . . . . . . . . 6876.20.3.10 SilikonharzeFormstoffe (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6876.20.4 Einsatzgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6886.20.4.1 PhenoplastFormstoffe (PF, RF, CF, XF, FF) . . . . . . . . 6886.20.4.2 AminoplastFormstoffe (MF, UF, MPF) . . . . . . . . . . . 6896.20.4.3 Ungesättigte PolyesterharzFormstoffe (UP) . . . . . . . 6896.20.4.4 EpoxidharzFormstoffe (EP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692
6.20.4.5 DiallylphthalatFormstoffe (PDAP) . . . . . . . . . . . . . . . 6926.20.4.6 SilikonFormstoffe (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692
6.21 Härtbare Gieß und Laminierharze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6936.21.1 Phenoplaste (PF, CF, RF, XF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6936.21.1.1 Phenol(PF), Kresol (CF), Resorcin(RF),
XylenolFormaldehydHarze (XF) . . . . . . . . . . . . . . . . 6936.21.2 Aminoplaste (UF, MF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6956.21.2.1 Harnstoff (UF), MelaminFormaldehydHarze (MF) 6956.21.3 Furanharz (FF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6956.21.4 Ungesättigte PolyesterHarze (UP) . . . . . . . . . . . . . . . 6966.21.5 VinylesterHarze (VE) PhenacrylatHarze . . . . . . . . . 7006.21.6 EpoxidHarze (EP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7016.21.7 DicyclopentadienHarz (DCPD) . . . . . . . . . . . . . . . . . 7026.21.8 DiallylphthalatHarze (PDAP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7036.21.9 KohlenwasserstoffHarze (KWH) . . . . . . . . . . . . . . . . 703
6.22 Kautschuke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7036.22.1 Generelle Beschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7036.22.2 Allgemeine Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7056.22.3 RKautschuke
(NR, IR, BR, CR, SBR, NBR, NCR, IIR, PNR, SIR, TOR, HNBR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 709
6.22.4 MKautschuke (EPM, EPDM, AECM, EAM, CSM, CM, ACM, ABR, ANM, FKM, FPM, FFKM) . . . . . . . . 713
6.22.5 OKautschuke (CO, ECO, ETER, PO) . . . . . . . . . . . . . . 7166.22.6 Q(Silikon)Kautschuke
(MQ, MPQ, MVQ, PVMQ, MFQ, MVFQ) . . . . . . . . . . . 7176.22.7 TKautschuke (TM, ET, TCF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7196.22.8 UKautschuke (AFMU, EU, AU) . . . . . . . . . . . . . . . . . 7196.22.9 Polyphosphazene (PNF, FZ, PZ) . . . . . . . . . . . . . . . . . 7206.22.10 Weitere Kautschuke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 721
7 Additive, Füllstoffe und Fasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723
7.1 Additive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7237.1.1 Gleitmittel, Antiblockmittel, Trennmittel . . . . . . . . 7247.1.2 Stabilisatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7267.1.3 Antistatika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 728
7.1.4 Flammschutzmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7297.1.5 Farbmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7337.1.6 Additive für die Laserbeschriftung . . . . . . . . . . . . . . 7387.1.7 Flexibilisatoren und Weichmacher . . . . . . . . . . . . . . 7387.1.8 Haftvermittler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7387.1.9 Treibmittel und Kicker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7397.1.10 Nukleierungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7427.1.11 Antibakterielle Mittel, Fungizide . . . . . . . . . . . . . . . . 742
7.2 Füllstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7447.2.1 Anorganische Füllstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7487.2.2 Nanofüllstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7537.2.2.1 Füllstoffe für magnetische und elektrische
Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 756
7.3 Fasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7587.3.1 Verstärkungsfasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7597.3.1.1 Synthetische, anorganische Fasern, Glasfasern (GF) 7617.3.1.2 Natürliche organische Verstärkungsfasern,
Naturfasern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7667.3.1.3 Synthetische, organische Verstärkungsfasern,
Kohlenstofffasern (CF), Aramidfasern (AF) u. a. . . . 7697.3.2 Fasern, Fäden, Borsten, Bänder . . . . . . . . . . . . . . . . 778
8 Kunststoffe im Vergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 785
8.1 Verarbeitungstechnische Kennwerte und Toleranzen . . . . . . . 786
8.2 Übersicht über mechanische, thermische und allgemeine elektrische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800
8.3 Elektrisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 813
8.4 Optisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814
8.5 Verhalten gegen Umwelteinflüsse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 816
8.6 Reibungs und Verschleißverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 829
8.7 Erkennen von Kunststoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 843