Kunststoff

Kunststoffe sind synthetische Polymere (Makromoleküle, Riesenmoleküle), die aus sich wiederholenden Grundeinheiten (Repetiereinheiten) aufgebaut sind. Zwecks Übersichtlichkeit kann man sie nach verschiedenen Kriterien in unterschiedliche Gruppen einteilen.

Vernetzung

Verzweigungsgrad von Polymerketten

Der Verzweigungsgrad der Makromoleküle ist wie die chemische Zusammensetzung entscheidend für die Eigenschaften des Polymers.

• linear

langgestreckte Moleküle ohne Seitenketten, praktisch eher unwahrscheinlich.

• verzweigt

mehr oder weniger lange Seitenketten, die an eine HAuptkette gebunden sind.

• vernetzt

Verknüpfung der Nachbarketten untereinander, weit- oder engmaschig

Elastizität

Elastizität ist die Eigenschaft eines Körpers oder Werkstoffes, unter Krafteinwirkung seine Form zu verändern und bei Wegfall der einwirkenden Kraft in die Ursprungsform zurückzukehren. elastisch(Hooke)-|Grenze|-plastisch Die Dehnung ε ist das Verhältnis von Längenänderung Δl zur Ursprungslänge l₀. Sie wird als Zahl oder als Prozentwert angegeben.

Die Bruchdehnung (früher ε_B) ist die bleibende Längenänderung ΔL einer Probe im Zugversuch nach erfolgtem Bruch, bezogen auf die Anfangsmesslänge L₀.

Einteilung

Eine Einteilung der Kunststoffe erfolgt unter dem Aspekt, ob unter Anwendung von Wärme und/oder Druck eine plastische Verformbarkeit möglich ist in unvernetzte und vernetzte Kunststoffe. Bei Erwärmung zeigen unvernetzte und vernetzte Kunststoffe prinzipiell ein unterschiedliches Verhalten. Bei unvernetzten Kunststoffen ist die plastische Formgebung wiederholbar, d. h. mehrmals möglich. Demgegenüber findet bei vernetzten Kunststoffen eine irreversible Aushärtung statt, d. h. sie erweichen bei erneutem Erwärmen nicht noch einmal.

In der Kunststoffpraxis verwendet man eine Einteilung nach dem thermisch-mechanischen Verhalten grob in drei verschiedene Kategorien, die Übergänge sind fließend:

Resinbeispiele

Thermoplaste		Elastomere	Duroplaste
reversibel verformbar		elastisch verformbar	nicht verformbar
verschweißbar		-	hart, amorph, nicht schmelzbar
Polyethylen, Polystyrol		Kautschuk, Gummi, Latex	PU-Schaum, Billardkugeln

Die Eigenschaften werden im wesentlichen durch die Art der Vernetzung der Makromoleküle bestimmt; je stärker die Vernetzung, desto duroplastischer ist der Kuntstoff.

• Beispiel PrimaCreator Value UV/DLP Resin - 1000 ml - Klar, transparent

Dichte: 1.05 - 1.13 g/cm³, Härte: 85-88 Shore D, Zugfestigkeit: 42.0 MPa, Biegefestigkeiten: 60 MPa, Bruchdehnung: 10%

• Beispiel Siraya Tech Blu 3D-Druckerharz

Ufer D 85 Zugfestigkeit 50 MPa Elastizitätsmodul 1800 MPa Bruchdehnung 32 % Wärmeformbeständigkeit 75 °C Schrumpfung 1% Viskosität 700 cps Raumtemperatur 20-28C

• Beispiel

   Viskosität: 200-350MPa·s
   Absorptionsbande: 355nm-410nm (wavelength)
   Feststoffdichte: 1.05 - 1.25g/cm3
   Biegeelastizitätsmodul: 601.542±10%Mpa
   Maximale Biegefestigkeit:30.405±10%MPa

   Thermische Verformung: 80 ° C
   Volumenschrumpfung: 3,72-4,24%
   Lineare Schrumpfung: 1,05-1,35%
   Zugfestigkeit: 30.806±10%MPa
   Zugmodul: 353.891±10% MPa
   Shore-Härte: 85-88D
   Glasübergangstemperatur: 100 ℃
   Kerbschlagzähigkeit: 41-48 J / m

Einzelnachweise

Formelzeichen: https://latex.codecogs.com/png.image?\dpi{110}\varepsilon=\frac{\Delta&space;l}{l_0}

Skizzen der Makromolekülketten https://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php/Aush%C3%A4rtung#Vernetzungszustand_von_Kunststoffprodukten