Thermoplaste

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LEGO-Steine sind aus Thermoplasten hergestellt

Thermoplaste (Singularder Thermoplast, vonaltgriechischθερμόςthermós ‚warm‘, ‚heiß‘ undπλάσσεινplássein ‚bilden‘, ‚formen‘), auchPlastomere genannt, sindKunststoffe, die sich in einem bestimmtenTemperaturbereich (thermo-plastisch) verformen lassen. Dieser Vorgang istreversibel. Dies bedeutet, er kann durch Abkühlung und Wiedererwärmung bis in denschmelzflüssigen Zustand wiederholt werden, solange nicht durch Überhitzungthermische Zersetzung des Materials einsetzt. Darin unterscheiden sich Thermoplaste von denDuroplasten undElastomeren. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist dieSchweißbarkeit von Thermoplasten.

Inhaltsverzeichnis

Aufbau und Einteilung

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Thermoplaste sind aus wenig oder nicht verzweigten, also linearenKohlenstoffketten aufgebaut, die nur durch schwachephysikalische Bindungen miteinander verbunden sind. Diese Bindungskräfte sind wirksamer, wenn die Ketten parallel ausgerichtet sind. Solche Bereiche nennt mankristallin, im Gegensatz zuamorphen (ungeordneten) Bereichen, in denen die Makromoleküle verknäult vorliegen.

Einteilung der thermoplastischen Kunststoffe.

Thermoplaste lassen sich bezüglich mechanischer, thermischer und chemischer Eigenschaften in die GruppenStandardkunststoffe,technische Kunststoffe undHochleistungskunststoffe einteilen. Dies ist allerdings keine chemische, sondern eine anwendungsbezogene, ingenieurstechnische Einteilung.

Verarbeitung

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Thermoplaste wurden ursprünglich vor allem imSpritzgießverfahren verarbeitet, weshalb man sie auch alsSpritzmassen bezeichnete (im Gegensatz zu Duroplasten, die manPressmassen nannte). Heute sindExtrusion undMaterialextrusion (additives Fertigungsverfahren) weitere wichtige Verarbeitungsverfahren. Weitere Verarbeitungsmöglichkeiten sind z. B.Blasformen,Folienblasen,Heißverstemmen undKalandrieren. Prinzipiell lassen sich Thermoplaste auch mechanisch und thermisch bearbeiten. Unter mechanischer Bearbeitung versteht man z. B. Sägen, Fräsen, Schleifen, Drehen, Hobeln sowie die Fügeverfahren Kleben und Schweißen. Zu den thermischen Bearbeitungsverfahren zählen z. B. das freie Verformen über einem Werkzeug und dasVakuumtiefziehen.

Aggregatzustände

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Fest
Vor dem Erwärmen und nach dem Abkühlen sind Thermoplaste fest, was nicht gleich steif bedeutet. Viele Thermoplaste sind auch im festen Zustand flexibel und manche können auch im festen Zustand bearbeitet und in der Form verändert werden.
Thermoelastisch
In dem Bereich, in dem ein Thermoplast thermoelastisch wird, kann er in seiner Form verändert werden, behält aber seine Ursprungsform bei und kann in diese zurückgebracht werden.
Thermoplastisch
Das Material wird weich und ist nicht mehr formstabil, kann also evtl. nicht in seine Ursprungsform zurückgebracht werden (zum Beispiel bei Röhren).
Fließfähig
Wenn der Bereich der Thermoplastizität überschritten ist, wird das Material fließfähig. Bei weiterer Erhitzung verflüchtigt sich das Material und zersetzt sich in seine Grundbestandteile.

Beispiele

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Schildkröt-PuppeInge aus Zelluloid, 1950

Zu den Thermoplasten zählen z. B.Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS),Polyamide (PA),Polylactid (PLA),Polymethylmethacrylat (PMMA),Polycarbonat (PC),Polyethylenterephthalat (PET),Polyethylen (PE),Polypropylen (PP),Polystyrol (PS),Polyetheretherketon (PEEK) undPolyvinylchlorid (PVC). Der am längsten bekannte Thermoplast istZelluloid. Die am häufigsten verwendeten Thermoplaste sindPolyolefine, wie Polyethylen und Polypropylen.

Einkauf/Handel von Thermoplasten

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Thermoplastische Kunststoffe werden in Westeuropa zum überwiegenden Teil direkt zwischen Kunststoff-Erzeugern und Kunststoff-Verarbeitern gehandelt. Bei Spezialitäten, Kleinmengen, in regional oder national abgegrenzten Gebieten sind zum TeilDistributeure dazwischen geschaltet.

Eine zusammenfassende Gesamtschau der Preisentwicklung von Thermoplasten in Europa bietet einRohstoffindex, der sogenanntePlastixx. Ab Anfang 2004 wurden die Rohstoffe Polyethylen-LLD und Polypropylen auch an derLondon Metal Exchange (LME) als Warenterminkontrakte (Futures) gehandelt. Diese Handelsmöglichkeit wurde am 29. April 2011 eingestellt.[1] Seit Mitte 2007 gibt es auch eine regional unterschiedliche Preisbildung (für Asien, Europa, Nordamerika) über dieses System, um die Marktsituation noch genauer abzubilden.

Literatur

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  • Jürgen Ruge, Helmut Wohlfahrt:Technologie der Werkstoffe. Herstellung, Verarbeitung, Einsatz, 9. Auflage, Springer Vieweg, Wiesbaden 2013,ISBN 978-3-658-01880-1.
  • Hubert Gräfen, VDI-Gesellschaft Werkstofftechnik (Hrsg.):Lexikon Werkstofftechnik. VDI Verlag, Düsseldorf 1993,ISBN 978-3-642-51733-4.

Weblinks

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Einzelnachweise

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  1. LME to delist plastics futures. 20. Oktober 2010, abgerufen am 16. August 2022 (englisch). 
Normdaten (Sachbegriff):GND:4059844-5(lobid,OGND,AKS)
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