Spritzgießen von Kunststoffen, Konstruktion der Form

Thermoplastische Polymere

FAQs - Thermoplastische Polymere

Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (Kurzzeichen ABS) gehört zu den amorphen Thermoplasten und wird durch Polymerisation im Emulsions- und im In-Masse-Verfahren aus Acrylnitril und Styrol mit Polybutadien hergestellt. Die wichtigsten Eigenschaften von ABS sind Schlagfestigkeit und Zähigkeit.

Haupteigenschaften von ABS:

Fließfähigkeit
Wärmeformbeständigkeit
Schlagzähigkeit

ABS kann in einem Temperaturbereich von -20 °C bis +80 °C eingesetzt werden und ist beständig gegenüber wässrigen Säuren, Laugen, konzentrierter Salz- und Phosphorsäure, Alkohol sowie tierischen, pflanzlichen und mineralischen Ölen, wird jedoch von konzentrierter Schwefel- und Salpetersäure angegriffen.
ABS ist in Estern, Ketonen, 1,2-Dichlorethan und Aceton löslich. ABS kann mittels Spritzgießen und Extrudieren verarbeitet werden.

EINSATZBEREICHE VON ABS:

Spielzeug, Bedarfsgüter, Telefone, Schutzhelme, Automobilindustrie (Innenverkleidung von Türen, Sitzschalen, Instrumententafeln, Außenspiegelgehäuse), Haushaltsgeräte.  

Polyamide sind lineare Polymere mit sich regelmäßig wiederholenden Amidbindungen (N-H-C=O) entlang der Hauptkette. Hergestellt werden sie durch die Polymerisation einer Säure mit einem Amid.
Polyamid 6 (PA 6) wurde erstmals 1952 entwickelt, Polyamid 6.6 (PA 6.6) wurde dagegen bereits 1935 von DuPont hergestellt.
Polyamide gehören bei den technisch verwendbaren thermoplastischen Kunststoffen dank ihres ausgezeichneten Preis-Leistungs-Verhältnisses zu den am meisten eingesetzten Polymeren.

POLYAMID-HAUPTTYPEN:
(PA 6)
(PA 6.6)

Durch die Änderung der chemischen Struktur lassen sich jedoch noch weitere Polyamide gewinnen, wie zum Beispiel:

PA11 – PA12
PA 4.6
PA6.10 – PA6.12

EIGENSCHAFTEN DER POLYAMIDE:

Verschleißwiderstand, Temperaturbeständigkeit und Haltbarkeit
Hohe Festigkeit und Steifigkeit
Zähigkeit auch bei geringen Temperaturen
Hohes Fließvermögen
Ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften
Abriebfestigkeit
Chemikalienbeständigkeit
Beständigkeit gegenüber Chemikalien wie Benzin, Fetten und aromatischen Stoffen
Wasseraufnahme

HAUPTEINSATZBEREICHE VON POLYAMIDEN

Automobilindustrie
Elektrische und elektronische Bauteile
Verbinder: normgerechte CE-Verbinder für die Industrie, Klemmleisten
Industrie im Allgemeinen  

Polybutylenterephthalat (Kurzzeichen PBT) gehört zu den thermoplastischen Polyestern und ist ein teilkristallines Polymer, das hauptsächlich beim Spritzgießen zum Einsatz kommt.

HAUPTEIGENSCHAFTEN VON PBT:

Hohe Temperaturbeständigkeit bei Dauereinsatz (bis 150 °C)
Ausgezeichnete Streckgrenze auch bei hohen Temperaturen
Hohe Steifigkeit und Härte
Abriebfestigkeit
Maßbeständigkeit
Witterungsbeständigkeit

HAUPTEINSATZBEREICHE VON PBT:

Artikel für die Elektro- und Elektronikindustrie, Automobilindustrie  

Polycarbonat (PC) zeichnet sich durch eine einzigartige Kombination aus Zähigkeit, optischer Transparenz, Steifigkeit und Festigkeit aus und besitzt exzellente elektrische Eigenschaften. Polycarbonat ist eines der transparentesten Polymere. Es eignet sich sowohl zum Spritzgießen als auch zum Extrudieren und kann mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Dazu gehören: Flammhemmung, Kratzfestigkeit, hohe Zähigkeit, Hitzebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit, Umweltverträglichkeit. Polycarbonat weist eine hervorragende UV-Beständigkeit auf. HAUPTEINSATZBEREICHE VON PC: Automobilindustrie Elektroindustrie Haushaltsgeräte Bedarfsgüter und Haushaltswaren Sicherheitsausrüstungen Medizintechnik Beleuchtung CDs 

PC/ABS ist ein Blend aus PC und ABS und vereint die gute Verarbeitbarkeit von ABS mit den exzellenten mechanischen Eigenschaften von PC wie Schlagzähigkeit und Hitzebeständigkeit.

HAUPTEIGENSCHAFTEN VON PC/ABS:

Hohe Schlagzähigkeit auch bei geringen Temperaturen
Hitzebeständigkeit
Hohe Steifigkeit

PC/ABS eignet sich für Anwendungen, die eine hohe Wärmeformbeständigkeit (Temperaturen von 95 bis 125 °C) und eine gute Zähigkeit erfordern. Es zeigt eine exzellente Zähigkeit auch im niedrigen Temperaturbereich.

HAUPTEINSATZBEREICHE VON PC/ABS

Automobilindustrie
Elektronik  

Polyethylen (PE) ist weltweit einer der meistverwendeten Kunststoffe überhaupt. Es gibt zahlreiche Polyethylenfamilien (PE), die die vielseitigen Eigenschaften dieses Produkts nutzen, aufgrund derer es sich für umfangreiche Anwendungen eignet.

PE-HAUPTTYPEN:

Standard-Polyethylen:
LLDPE – Polyethylen niedriger Dichte
HDPE – Polyethylen hoher Dichte
MDPE – Polyethylen mittlerer Dichte
LLDPE C4 (Buten) – Polyethylen niedriger Dichte

Hochleistungs-Polyethylen: 
LLDPE C8 (Octen) – lineares Polyethylen niedriger Dichte
LLDPE C6 (Octen) – lineares Polyethylen niedriger Dichte
VLDPE C8 (Octen) – lineares Polyethylen sehr niedriger Dichte
VLDPE C6 (Hexen) – lineares Polyethylen sehr niedriger Dichte
mLLDPE C8 (Octen) – lineares Polyethylen niedriger Metallocene-Dichte

Spezial- und Funktions-Polyethylen:
EEA – Ethylen-Ethylacrylat
EAA – Ethylen-Acrylsäure
MAH – Maleinsäureanhydrid
EVA – Ethylenvinylacetat
Plastomere und Elastomere (auf Ethylen- und Propylenbasis)

HAUPTEINSATZBEREICHE VON PE:

Schrumpfhauben
Industriefolien
Verpackungsmaterial
Deckel
Gehäuse
Laminierfolien
Siegelschichten
Wärmeschrumpfende Klebefolien
Verpackungen für Tiefkühlprodukte
Heizungsrohre
Kraftstoffbehälter
Tuben für Kosmetika  

PMMA ist ein extrem transparentes thermoplastisches Polymer. Aufgrund seiner Transparenz, Brillanz und Kratzfestigkeit wird PMMA oft als leichte Alternative für Glas eingesetzt.

PMMA kann anstelle von Polycarbonat (PC) zum Einsatz kommen, wenn höhere Transparenz, bessere UV-Beständigkeit und Kratzfestigkeit gefordert sind und die Stoßfestigkeit nicht von grundlegender Bedeutung ist.

PMMA ist in Form von thermoplastischen Platten verfügbar, die für das Spritzgießen, Extrudieren und Blasformen entwickelt wurden.

HAUPTEIGENSCHAFTEN VON PMMA

Ausgezeichnete optische Eigenschaften
Transparente und brillante Oberfläche
Steifigkeit und Maßbeständigkeit
Härte und Kratzfestigkeit
Ausgezeichnete UV- und Witterungsbeständigkeit

Polyoxymethylen (POM), auch bekannt als Polyacetal oder Acetal, wurde von dem deutschen Chemiker Hermann Staudinger entdeckt.

POM-TYPEN: POM-Homopolymer POM-Copolymer POM-Homopolymer besitzt im Vergleich zu POM-Copolymer eine höhere Kristallinität, Copolymer dagegen eine höhere Chemikalienbeständigkeit. Dies beinhaltet eine höhere Steifigkeit bei Homopolymer und einen geringeren thermischen Abbau während der Produktion und beim späteren Gebrauch bei Copolymer.

HAUPTEIGENSCHAFTEN VON POM:

Hohe Steifigkeit
Verschleißfestigkeit
Gute Schlagfestigkeit
Gute Wasseraufnahme

Am häufigsten erfolgt die Verarbeitung von Acetal mittels Spritzgießen oder Extrudieren. POM wird hauptsächlich für technische Komponenten eingesetzt.

HAUPTEINSATZBEREICHE VON POM:

Getriebeteile
Federn
Ketten
Schrauben
Griffe
Reißverschlüsse
Klemmen
Kraftstoffpumpen
Inhalatoren
Führungen für Möbelstücke  

Polypropylen (PP) wurde 1954 von Professor Natta erfunden. Es ist leicht zu verarbeiten, besitzt eine niedrige Dichte und ist im Vergleich zu anderen Polymeren relativ preiswert.

PP-TYPEN:

Homopolymer-Polypropylen (hPP), das sich durch hohe Steifigkeit auszeichnet
Copolymer-Polypropylen (cPP), das auch bei niedrigen Temperaturen eine hohe Schlagzähigkeit garantiert
Random-Copolymer-Polypropylen (Raco-PP), auch als statistisches Copolymer bekannt, ist transparent

Eine weitere Eigenschaft von Polypropylen ist die hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber vielen Lösungsmitteln, Basen und Säuren.

HAUPTEINSATZBEREICHE VON PP:

Lebensmittelverpackungen
Faserextrusion
Möbel
Haushaltsgegenstände
Industrieverpackungen
Deckel und Verschlüsse  

PPS oder Polyphenylensulfid ist ein teilkristalliner Hochleistungsthermoplast, der nicht nur ausgezeichnete mechanische Eigenschaften (Formbeständigkeit, Steifigkeit, Festigkeit), sondern auch eine sehr hohe Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit besitzt. Durch diese Eigenschaften ist PPS oft eine bessere Alternative als Metalle oder Duroplaste.

PPS (Polyphenylensulfid) ist im Allgemeinen unverstärkt, glasfaserverstärkt (30 bis 40 %) oder mit Glasfasern und Mineralien verstärkt (bis 65 %) verfügbar.

HAUPTEIGENSCHAFTEN VON PPS:

Dauereinsatztemperatur bis 240 °C
Kurzfristige Temperaturbeständigkeit bis 270 °C
Inhärent selbstlöschend
Hohe Chemikalienbeständigkeit (200 °C unlöslich in allen bekannten Lösungsmitteln)
Äußerst geringe Wasseraufnahme
Hohe Formbeständigkeit, auch bei hohen Temperaturen

PPS weist eine Temperaturbeständigkeit auf, die zu den höchsten bei Thermoplasten gehört. Einige verstärkte PPS-Varianten erreichen eine Wärmeformbeständigkeit (HDT) von 270 °C.

Polyphenylensulfid (PPS) ist inhärent selbstlöschend. Dies bedeutet, dass der Werkstoff ohne Zusatz von Flammschutzmitteln in die Klasse UL 94 V-0 und bei einigen Varianten 5 VA eingestuft ist.

HAUPTEINSATZBEREICHE VON PPS:

Elektrische und elektronische Bauteile
Komponenten für die Automobilindustrie
Komponenten für Motorsysteme
Chirurgische Geräte
Anwendungen für den Kontakt mit Trinkwasser  

Polystyrol ist eines der ältesten thermoplastischen Polymere.

PS-TYPEN:

GPPS – Standard-Polystyrol
HIPS – hochschlagfestes Polystyrol

GPPS (Standard- oder auch Normal-Polystyrol) ist hoch transparent, dennoch spröde und wird für Lebensmittelverpackungen oder zur Herstellung von Aufstellern eingesetzt.
HIPS (hochschlagfestes Polystyrol) wird durch den Zusatz eines Butadien-Kautschuks zur Verbesserung der Schlagfestigkeit modifiziert, was jedoch den Verlust der Transparenz zur Folge hat.
Polystyrol ist einfach zu verarbeiten, besitzt ein schönes Glanzverhalten und ist immer noch das am meisten bevorzugte Material zum Thermoformen.

HAUPTEINSATZBEREICHE VON PS:

Spielzeug
Petrischalen
Kleideraufhänger
Bürobedarf
Einwegbesteck
Trinkgläser  

PVDF (Polyvinylidenfluorid) ist ein thermoplastischer Fluor-Kunststoff, der besonders chemisch inert ist.

PVDF-Kunststoffe werden als Granulat angeboten.

Spritzgussteile aus PVDF werden normalerweise eingesetzt, wenn dauerhafte Beständigkeit gegenüber aggressiven Chemikalien gefordert ist. PVDF ist auch noch bei hohen Temperaturen beständig gegen Halogene (Chlor, Brom, Fluor und Jod) sowie starke Säuren. Als Auskleidung für Rohre kann PVDF bei Gebrauchstemperaturen bis 175 °C eingesetzt werden. Darüber hinaus ist dieses Material inhärent flammgeschützt.

HAUPTEIGENSCHAFTEN VON PVDF:

Einfache Verarbeitung wie Standard-Thermoplaste
Hohe Chemikalienbeständigkeit, auch bei hohen Temperaturen
Inhärent flammgeschützt
Hervorragende UV- und Strahlungsbeständigkeit
Sehr geringe Empfindlichkeit gegenüber mikrobiologischem Befall
Abriebfestigkeit

EINSATZBEREICHE VON PVDF:

Spritzgießen: PVDF eignet sich zur Herstellung von Komponenten für die Chemie-, Nuklear-, Pharma-, Nahrungsmittel- und Getränke- sowie Elektro- und Automobilindustrie
Rohre
Verkleidungen  

Styrol-Acrylnitril (SAN) ist ein Copolymer auf Styrolbasis mit Acrylnitril. Dieser Werkstoff wird vor allem bei Anwendungen eingesetzt, bei denen eine zusätzliche Chemikalienbeständigkeit und eine Temperaturbeständigkeit, die etwas über der von Standard-Polystyrol liegt, notwendig ist.

HAUPTEIGENSCHAFTEN VON SAN:

Hohe Transparenz
Chemikalienbeständigkeit
Hohe Steifigkeit
Hohe Oberflächenhärte

SAN ist sehr transparent und glänzend. Aufgrund seiner Kratzfestigkeit eignet sich dieser Werkstoff beispielsweise zur Herstellung von Aufstellern für Verkaufsstellen und Kosmetikartikel.

HAUPTEINSATZBEREICHE VON SAN:

Kühlschrankelemente
Regaltrennelemente
Abdeckungen für Leuchten
Kosmetikverpackungen
Küchenartikel  

Thermoplastische Elastomere (TPE) sind gummiähnliche Werkstoffe, die mit Verfahren zum Umformen von Thermoplasten wie Spritzgießen, Overmoulding und Extrudieren verarbeitet werden können.

TPR-TYPEN:

TPE-O: thermoplastische Polyolefine (Blends aus harten/weichen Phasen)
TPE-S: Styrol-Blockcopolymere (SBS, SEBS oder SEPS)
TPE-V: vulkanisierte (vernetzte) PP/EPDM-Compounds
TPE-E: Copolyester-Compounds
TPE-U: thermoplastische Polyurethane
TPE-A: thermoplastische Polyamide

Die Nachteile der thermoplastischen Elastomere im Vergleich zu herkömmlichen Thermoplasten sind auf die geringeren Materialeigenschaften zurückzuführen. TPE weisen eine geringere Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit auf, wodurch sie weniger elastisch sind und ein geringeres Rückstellvermögen besitzen. Zu den Hauptvorteilen thermoplastischer Elastomere gehört hauptsächlich die einfache Verarbeitung (was geringere Energiekosten gegenüber Thermoplasten zur Folge hat), wobei herkömmliche Verfahren für die Kunststoffverarbeitung wie Spritzgießen, Extrudieren, Thermoformen und Blasformen eingesetzt werden können. TPEs können zudem problemlos eingefärbt und im Rahmen des Mehrkomponenten-Spritzgießverfahrens eingesetzt werden, bei dem sie eine gute Haftung bieten.

HAUPTEINSATZBEREICHE VON TPE:

Soft-Touch-Griffe für Werkzeuge, Stifte, Zahnbürsten und Rasierer
Dichtungen für Autofenster, Kfz-Einlegematten, Airbag- und Armaturenbrett-Abdeckungen
Kabelummantelungen
Sportartikel
Dachmembranen
Spielzeug

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