Saechtling Kunststoff Taschenbuch (eBook)

Vorwort 
6 
Inhalt 8
1 Kurzzeichen der Kunststoff-Technik 26
2 Einleitung 42
2.1 Wirtschaftliche Bedeutung der Kunststoffe 42
2.2 Einordnung der Kunststoffe in das Gebiet der Werkstoffe 44
2.3 Aufbau der Kunststoffe 48
2.3.1 Chemische Struktur (Konstitution und Konfiguration der Makromoleküle) 49
2.3.1.1 Konformation 49
2.3.1.2 Konfiguration 50
2.3.1.3 Konstitution 52
2.3.1.4 Kunststoff-Hauptgruppen 57
2.3.2 Morphologische Struktur (Konformation und Aggregation der Makromoleküle) 59
2.3.2.1 Kunststoffklassen 67
2.4 Einfluss der Fertigung auf die inneren Eigenschaften 70
2.4.1 Eigenspannungen 71
2.4.2 Molekül-Orientierung 72
2.4.3 Kristallisationsverhalten 74
2.5 Stoffliche Modifizierung von Kunststoffen 76
2.5.1 Copolymere und Polymermischungen (Blends) 76
2.5.2 Kunststoffverbunde 78
3 Eigenschaften und Prüfverfahren 82
3.1 Aussagekraft der Kennwerte 83
3.2 Verarbeitungstechnische Kennwerte 90
3.2.1 Rheologisches Verhalten 90
3.2.1.1 Fließverhalten, Viskosität 91
3.2.1.2 Viskositätsmodelle 97
3.2.1.3 Schmelze-Volumenfließrate MVR und Schmelze-Massenfließrate MFR 99
3.2.2 Erstarrungsverhalten 100
3.2.2.1 Siegelzeit 100
3.2.2.2 Schwindung 101
3.2.2.3 Verzug 107
3.2.2.4 Toleranzen 109
3.2.2.5 Füllstoff- Orientierung 109
3.3 Mechanisches Verhalten 111
3.3.1 Kurzzeitverhalten 111
3.3.1.1 Kurzzeit-Zugversuch 111
3.3.1.2 Kurzzeit-Biegeversuch 114
3.3.1.3 Druckversuch 116
3.3.1.4 Eindruckversuch, Härtemessung 116
3.3.2 Verhalten bei Stoß 118
3.3.2.1 Berechnungs-Kennwerte 118
3.3.2.2 Schlag-, Biege- und Zugversuche nach CAMPUS 120
3.3.3 Statisches Langzeitverhalten 122
3.3.3.1 Zeitstand-Zugversuch 122
3.3.3.2 Zeitstand-Innendruckversuch an Rohren 127
3.3.4 Dynamisches Langzeitverhalten 128
3.3.4.1 Allgemeines zum Dauerschwingversuch 128
3.3.4.2 Normen und Verfahren 130
3.3.5 Moduln und Querzahl 131
3.3.6 Dichte 134
3.4 Thermisches Verhalten 135
3.4.1 Zulässige Gebrauchstemperatur 135
3.4.1.1 Kurzzeitige Temperatureinwirkung 136
3.4.1.2 Langzeitige Temperatureinwirkung 143
3.4.2 Spezifische Wärmekapazität, Spezifische Enthalpie, Verbrennungswärme 144
3.4.3 Wärmeleitfähigkeit 147
3.4.4 Wärmeeindringzahl 150
3.4.5 Temperaturleitfähigkeit 150
3.4.6 Wärme-Ausdehnungskoeffizient 151
3.5 Elektrisches Verhalten 158
3.5.1 Isolationsverhalten 160
3.5.1.1 Durchgangs-Widerstand/Leitfähigkeit 161
3.5.1.2 Oberflächen-Widerstand 163
3.5.1.3 Elektromagnetische Abschirmung 
164 
3.5.2 Festigkeitsverhalten 165
3.5.2.1 Elektrische Durchschlagfestigkeit 165
3.5.2.2 Elektrische Zeitstandfestigkeit 168
3.5.2.3 Kriechstromfestigkeit 170
3.5.2.4 Lichtbogen-Festigkeit 170
3.5.2.5 Elektrolytische Korrosion 171
3.5.3 Dielektrisches Verhalten 171
3.5.4 Elektrostatisches Verhalten 173
3.5.5 Elektrisch leitfähige Kunststoffe 174
3.6 Optisches Verhalten 176
3.6.1 Lichtdurchlässigkeit 176
3.6.2 Glanz und Reflexion, Trübung 177
3.6.3 Farbe 179
3.6.3.1 Grundlagen 179
3.6.3.2 Farbmessung 179
3.6.4 Brechungsindex, Doppelbrechung 181
3.6.5 Oberflächenstruktur 184
3.7 Verhalten gegen Umwelteinflüsse 186
3.7.1 Wasser, Feuchtigkeit 187
3.7.2 Chemikalien 192
3.7.3 Spannungsrissbeständigkeit 193
3.7.4 Atmosphärische Einflüsse 195
3.7.5 Energiereiche Strahlung 196
3.7.6 Beständigkeit gegen Organismen 197
3.7.7 Migration und Permeation 198
3.7.7.1 Wasserdampf-Durchlässigkeit 199
3.7.7.2 Gas-Durchlässigkeit 201
3.7.7.3 Wasserdampf-Diffusions-Widerstandszahl 205
3.7.8 Brandverhalten 205
3.7.8.1 Brennbarkeit nach UL 206
3.7.8.2 Allgemeine Prüfungen zur Brennbarkeit 206
3.7.8.3 Elektrosektor 207
3.7.8.4 Bauwesen 207
3.7.8.5 Verkehrswesen 210
3.8 Reibungs- und Verschleißverhalten 211
3.8.1 Reibung 211
3.8.1.1 Reibungsmechanismen 211
3.8.1.2 Ruckgleiten, Reibungsschwingung oder Stick-Slip-Effekt 213
3.8.2 Verschleiß 213
3.8.3 Probekörper und Prüfsysteme 215
3.8.4 Tribologische Eigenschaften von Thermoplasten 216
3.9 Analytische Untersuchungen 222
3.9.1 Infrarot (IR)- und Raman-Spektroskopie 222
3.9.2 Kernresonanz-Spektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance: NMR) 223
3.9.3 Dynamisch-mechanische Spektroskopie (DMA) 223
3.9.4 Dielektrische Spektroskopie (DEA) 224
3.9.5 Differential-Thermoanalyse (DTA) und Differential-Kalorimetrie (DSC) 226
3.9.6 Thermogravimetrische Analyse (TGA) 228
3.9.7 Dilatometrie, Thermomechanische Analyse (TMA), spezifisches Volumen (pvT) 229
3.9.8 Thermische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit 232
3.9.9 Lösungs-Viskosimetrie 234
3.9.10 Chromatographie 236
3.10 Literatur 237
4 Kunststoff­verarbeitung 240
4.1 Aufbereiten 242
4.1.1 Mischen 242
4.1.1.1 Mischer 245
4.1.1.2 Schneckenkneter für viskose Stoffe 247
4.1.1.3 Sonstige Mischer für viskose Stoffe 255
4.1.2 Granuliervorrichtungen 258
4.1.3 Mühlen 260
4.1.4 Trockner 262
4.1.5 Aufbereiten härtbarer Formmassen 264
4.1.6 Aufbereitung von Recyclingmaterial 265
4.2 Extrudieren 265
4.2.1 Extruderbauformen 265
4.2.1.1 Einschneckenextruder 266
4.2.1.2 Nutbuchsenextruder 269
4.2.1.3 Schnecken mit Schmelzetrennung, Barriereschnecke 270
4.2.1.4 Entgasungs-Extruder 271
4.2.1.5 Kaskaden- oder Tandem-Extruder 271
4.2.1.6 Schnellläufer-Extruder (adiabatische Extruder) 272
4.2.1.7 Planetwalzen-Extruder 272
4.2.1.8 Doppelschneckenextruder 273
4.2.2 Zusatzeinrichtungen für Extruder 274
4.2.3 Extrusions-Werkzeuge und Nachfolgeeinrichtungen 274
4.2.3.1 Rohre und symmetrische Hohlprofile 274
4.2.3.2 Vollprofile 275
4.2.3.3 Hohlkammer-Profile 276
4.2.3.4 Ummantelungen 276
4.2.3.5 Tafeln und Flachfolien 277
4.2.3.6 Schlauchfolien 279
4.2.3.7 Geschäumte Halbzeuge und Profile (TSE) 280
4.2.3.8 Monofile, Bändchen, Fasern 282
4.2.3.9 Co- oder Mehrschichtextrudate 283
4.2.3.10 Mehrschichtiger Bahnen 285
4.2.3.11 Folienverbunde 285
4.2.3.12 Laminate und Beschichtungen 286
4.2.4 Kalanderte Folien 288
4.2.5 Hohlkörper mit variablem Querschnitt durch Extrusionsblasformen 292
4.3 Spritzgießen 294
4.3.1 Das Spritzgießverfahren 294
4.3.2 Bauformen von Spritzgießmaschinen 301
4.3.2.1 Schließeinheiten 301
4.3.2.2 Vollelektrische Spritzgießmaschine 302
4.3.2.3 Plastifizieraggregat 302
4.3.3 Allgemeine Hinweise zum Spritzgießen 305
4.3.4 Spritzgießsonderverfahren 309
4.3.4.1 Spritzprägen 310
4.3.4.2 Pulverspritzgießen 310
4.3.4.3 Mikrospritzgießen 311
4.3.4.4 Spritzgießen mit mehreren Einspritzeinheiten 312
4.3.4.5 Fluidinjektionstechnik 316
4.3.4.6 Schaumspritzießen 318
4.3.4.7 Spritzgießen mit Einlegeteilen 319
4.3.5 Spritzgießblasformen 321
4.3.5.1 Streckblasformen 322
4.4 Formwerkzeuge 323
4.4.1 Allgemeines zum Formenbau 323
4.4.2 Spritzgießwerkzeuge und Angussarten 325
4.4.3 Normalien für Werkzeuge 331
4.5 Reinigen von Schnecken und Zylindern 333
4.6 Schäumen 333
4.6.1 Schäumprinzipien 334
4.6.2 Herstellung von Partikelschaum 335
4.6.3 In Mould Skinning 336
4.7 Gießen 336
4.8 Polyurethan(PUR)-Verarbeitungstechnik 337
4.8.1 Allgemeine Grundlagen 337
4.8.2 Die Verfahrensschritte 339
4.8.2.1 Nieder- und Hochdruckmaschinen 340
4.8.2.2 Spritz- oder Sprühmaschinen 345
4.8.2.3 Anlagen 345
4.8.2.4 Kontinuierliche Fertigung 345
4.8.2.5 Diskontinuierliche Fertigung 347
4.8.2.6 Herstellung faserverstärkter Teile 349
4.8.2.7 Reinigung 350
4.9 Pressen 350
4.9.1 Schichtpressen 352
4.9.2 Strangpressen 354
4.9.3 Spritzpressen (Transferpressen) 354
4.10 Verarbeitung zu Hochleistungs­verbundkunststoffen 356
4.10.1 Herstellung von Thermoplastprepregs 357
4.10.2 Herstellung von Duroplastprepregs 358
4.10.3 Drucklose Verarbeitungsverfahren, Low Pressure Laminat (LPL) 360
4.10.4 Niederdruck-Verfahren 361
4.10.5 Hochdruckverfahren (RTM, SRIM) 363
4.10.6 Wickeln 364
4.10.7 Ablegeverfahren 367
4.10.8 Zieh- oder Pultrusionsverfahren 368
4.11 Additive Fertigungsverfahren 369
4.11.1 Stereolithographie (STL) 370
4.11.2 Selektives Laser Sintern (SLS) 371
4.11.3 Fused Deposition Modeling (FDM) 373
4.11.4 Layer Laminate Manufacturing (LLM, LOM) 374
4.11.5 Rapid Tooling (RT) 375
4.12 Umformen 376
4.12.1 Biegeformen 377
4.12.2 Ziehformen 378
4.12.3 Streckformen 380
4.13 Fügen 382
4.13.1 Schweißen 382
4.13.1.1 Heizelementschweißen mit direkter Erwärmung 383
4.13.1.2 Heizelementschweißen mit indirekter Erwärmung 386
4.13.1.3 Warmgasschweißen 387
4.13.1.4 Reibschweißen, Ultraschallschweißen 390
4.13.1.5 Hochfrequenz-Schweißen 394
4.13.1.6 Induktions-Schweißen 395
4.13.1.7 Laserschweißen 396
4.13.2 Kleben von Kunststoffen 399
4.13.2.1 Beispiele für Klebeverbindungen 400
4.13.3 Schrauben, Nieten, Schnappen 401
4.14 Oberflächenbehandlungen 402
4.14.1 Vorbehandlung der Oberflächen 402
4.14.1.1 Nasschemische Verfahren 403
4.14.1.2 Gasphasenbehandlung 403
4.14.1.3 Flammoxidieren 403
4.14.1.4 Strahlenbehandlung 404
4.14.1.5 Coronabehandlung 404
4.14.1.6 Plasmabehandlung 404
4.14.1.7 Mechanische Vorbehandlung 405
4.14.2 Polieren 406
4.14.3 Lackieren 406
4.14.4 Beschichten 407
4.14.5 Bedrucken, Beschriften und Dekorieren 409
4.14.6 Prägen, Heißprägen 410
4.14.7 Beflocken 411
4.14.8 Metallisieren von Folien 412
4.14.9 SiOx-Beschichtung von Folien 413
4.14.10 Metallisieren 413
4.14.11 Einreiben 415
4.14.12 Fluorierung, Gasphasenfluorierung 415
4.14.13 Plasmaverfahren (Chemical Vapor Deposition, CVD) 415
4.14.14 Thermisches Spritzen 416
4.15 Sonstige Bearbeitungsverfahren 417
4.15.1 Spanabhebende Bearbeitung 417
4.15.2 Trennen, Abtragen 420
4.15.3 Strahlenvernetzung 421
4.15.4 Wärmebehandlung 422
4.15.5 Abbau elektrostatischer Aufladungen 423
4.16 Recycling 423
5 Werkstoff- und verarbeitungs­gerechte Konstruktion 424
5.1 Systematisches Konstruieren von Produkten aus Kunststoff 425
5.1.1 Anforderungslisten, Pflichtenheft und Lastenheft 426
5.1.2 Konstruktionskataloge 428
5.2 Werkstoffauswahl 428
5.3 Fertigungsgerechtes Konstruieren 431
5.3.1 Auswahl des Fertigungsverfahrens 431
5.3.2 Fertigungsgerechtes Gestalten 432
5.3.3 Prozesssimulation 434
5.4 Werkstoffgerechtes Konstruieren 437
5.4.1 Dimensionierungsrechnung 437
5.4.2 Dimensionierungskennwerte 438
5.4.3 Konventionelle Dimensionierungsrechnung 442
5.4.4 Empirisch gestützte Dimensionierungsrechnung 443
5.4.5 Struktursimulation mit der Methode der Finiten Elemente 443
5.4.6 Bauteilversuche an Prototypen und Modellen 447
5.5 Funktionselemente 448
5.5.1 Filmscharniere 448
5.5.2 Schnappverbindungen 449
5.5.3 Schraubverbindungen 450
5.5.4 Nieten 454
5.5.5 Schweißverbindungen 454
5.5.6 Pressverbindungen 455
6 Beschreibung der Kunststoffe 456
6.1 Allgemeine Hinweise 456
6.2 Polyolefine (PO), Polyolefinderivate und -copolymerisate 456
6.2.1 Polyethylen-Standard-Homo- und Copolymere 
457 
6.2.1.1 Polymerisation, chemischer Aufbau 458
6.2.1.2 Verarbeitung 459
6.2.1.3 Nachbehandlung 462
6.2.1.4 Eigenschaften 462
6.2.1.5 Einsatzgebiete 465
6.2.2 Polyethylen-Derivate (PE-X) 468
6.2.3 Chloriertes und chlorsulfoniertes PE (PE-C) 470
6.2.4 Ethylen-Copolymere (PE-ULD, EVAC, EVAL, EEAK, EB, EBA, EMA, EAA, E/P, EIM, COC, ECB, ETFE) 471
6.2.4.1 Ultraleichtes Polyethylen (PE-ULD, PE-VLD) 471
6.2.4.2 Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVAC) 479
6.2.4.3 Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere (EVAL) 481
6.2.4.4 Ethylen-Acryl-Copolymerisate (EEAK, EBA, EAA, EAMA, EMA) 482
6.2.4.5 PE-a-Olefin-Copolymere (PEa-PO-(M)) 482
6.2.4.6 Cycloolefin-Copolymere (COC, COP) 483
6.2.4.7 Ionomere (EIM) 483
6.2.4.8 Ethylen-Copolymer-Bitumen-Blend (ECB, ECB/TPO) 485
6.2.5 Polypropylen-Homopolymerisate (PP, PP-H) 485
6.2.5.1 Chemischer Aufbau, Polymerisation 486
6.2.5.2 Verarbeitung 487
6.2.5.3 PP-Schaumstoffe (PP-E) 487
6.2.5.4 Nachbehandlung 488
6.2.5.5 Eigenschaften 488
6.2.5.6 Einsatzgebiete 492
6.2.6 Polypropylen-Copolymerisate und -Derivate, Blends (PP-C, PP-B, EPDM, PP+EPDM) 493
6.2.6.1 Chloriertes PP (PP-C) 493
6.2.6.2 PP-Copolymere (PP-B) 493
6.2.6.3 Ethylen-Propylen-(Dien)-Copolymer (EPDM) 493
6.2.6.4 PP+EPDM-Elastomer-Blends 494
6.2.6.5 Polypropylen-Blends 495
6.2.7 Polypropylen, Sondertypen 496
6.2.8 Polybutene (PB, PIB) 498
6.2.8.1 Polybuten-1 (PB) 498
6.2.8.2 Polyisobuten (PIB) 500
6.2.9 Höhere Poly-(a-Olefine) (PMP, PDCPD) 502
6.2.9.1 Poly-4-Methylpenten-1 (PMP) 502
6.2.9.2 Polydicyclopentadien (PDCPD) 503
6.3 Styrolpolymere 504
6.3.1 Polystyrol, Homopolymerisate (PS, PMS) 504
6.3.1.1 Polystyrol, PS Poly-p-Methylstyrol (PPMS)
6.3.2 Polystyrol, Copolymerisate, Blends 505
6.3.2.1 Chemischer Aufbau 505
6.3.2.2 Verarbeitung 506
6.3.2.3 Eigenschaften 507
6.3.3 Polystyrol-Schaumstoff (PS-E, XPS) 515
6.4 Vinylpolymere 517
6.4.1 Polyvinylchlorid hart, Homopolymerisate (PVC-U) 517
6.4.1.1 Chemischer Aufbau 517
6.4.1.2 Lieferformen, Verarbeitung 517
6.4.1.3 Kennzeichnung 520
6.4.1.4 Eigenschaften und Einsatzgebiete 521
6.4.2 Polyvinylchlorid weich (PVC-P) 523
6.4.2.1 Aufbau 523
6.4.2.2 Lieferform, Verarbeitung 526
6.4.2.3 Weichmacher 527
6.4.2.4 Eigenschaften und Einsatzgebiete 530
6.4.3 Polyvinylchlorid: Copolymerisate und Blends 532
6.4.4 Polyvinylchlorid: Pasten, Plastisole, Organosole, Schäume 533
6.4.4.1 Pasten, Plastisole, Organosole 533
6.4.4.2 Schäume 534
6.4.5 Vinylpolymere, weitere Homo- und Copolymerisate (PVDC, PVAC, PVAL, PVME, PVFM, PVB, PVK, PVP) 535
6.4.5.1 Polyvinylidenchlorid (PVDC) 535
6.4.5.2 Polyvinylacetat (PVAC) 535
6.4.5.3 Polyvinylalkohol (PVAL) 536
6.4.5.4 Polyvinylmethylether (PVME) 536
6.4.5.5 Polyvinylbutyral, Polyvinylformal (PVB, PVFM) 536
6.4.5.6 Polyvinylcarbazol (PVK) 537
6.4.5.7 Polyvinylpyrrolidon und Copolymere (PVP) 537
6.5 Fluorpolymere 538
6.5.1 Fluor-Homopolymere (PTFE, PVDF, PVF, PCTFE) 538
6.5.1.1 Polytetrafluorethylen (PTFE) 538
6.5.1.2 Polyvinylidenfluorid (PVDF) 544
6.5.1.3 Polyvinylfluorid (PVF) 545
6.5.1.4 Polychlortrifluorethylen (PCTFE) 545
6.5.2 Fluor-Copolymerisate und -Elastomere (ECTFE, ETFE, FEP, TFEP, PFA, AF, PTFEAF, TFEHFPVDF (THV bzw. TFB), [FKM, FPM, FFKM]) 546
6.5.2.1 Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer (ECTFE) 546
6.5.2.2 Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE) 547
6.5.2.3 Polyfluorethylenpropylen (FEP) Tetrafluorethylen)-Hexafluorpropylen-Copolymer (TFEP)
6.5.2.4 Perfluorpropylvinylether-Copolymer, Perfluoralkoxy (PFA) 548
6.5.2.5 PTFE-Copolymer mit AF (PTFEAF) 549
6.5.2.6 Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid-Terpolymer (TFEHFPVDF (THV bzw. TFB)) 549
6.5.2.7 Weitere Fluor-Copolymere 550
6.6 Polyacryl- und Methacrylpolymere 550
6.6.1 Polyacrylate, Homo- und Copolymerisate (PAA, PAN, PMA, PBA) 550
6.6.1.1 Polyacrylnitril (PAN) 550
6.6.1.2 Polyacrylate, Spezialprodukte 550
6.6.2 Polymethacrylate, Homo- und Copolymerisate (PMMA, AMMA, MABS, MBS) 551
6.6.2.1 Polymethylmethacrylat (PMMA) 551
6.6.2.2 Methylmethacrylat-Copolymerisate (AMMA) 556
6.6.2.3 Methylmethacrylat-Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (MABS) Methacrylat-Butadien-Styrol-Copolymere (MBS)
6.6.3 Polymethacrylate, Modifizierungen und Blends (PMMI, PMMA-HI, MMA-EML-Copolymer, PMMA+ABS) 557
6.6.3.1 Polymethacrylmethylimid (PMMI) 557
6.6.3.2 Schlagzähes PMMA (PMMA-HI) 558
6.6.3.3 Methylmethacrylat-exo-Methylenlacton-Copolymerisat (MMA-EML-Copol., MMAEML) 559
6.6.3.4 PMMA+ABS 559
6.7 Polyoxymethylen (Polyacetal, Polyformaldehyd) (POM) 559
6.7.1 Polyoxymethylen-Homo- und Copolymerisate (POM-H, POM-Cop.) 559
6.7.2 Polyoxymethylen, Modifizierungen und Blends (POM+PUR) 571
6.8 Polyamide (PA) 575
6.8.1 Polyamide, Homopolymerisate (AB und AA/BB-Polymere) (PA 6, 11, 12, 46, 66, 69, 610, 612 (PA 7, 8, 9, 1313, 613))
6.8.1.1 Chemischer Aufbau 575
6.8.1.2 Verarbeitung 579
6.8.1.3 Eigenschaften 580
6.8.1.4 Einsatzgebiete 581
6.8.2 Modifikationen 584
6.8.3 Polyamide, Copolymerisate (PA 66/6, PA 6/12, PA 66/6/610 Blends (PA+: ABS, EPDM, EVA, PPS, PPE, Kautschuk) 585
6.8.4 Polyamide, Spezialpolymere (PA NDT/INDT (PA 6-3-T), PAPACM 12, PA 6-I, PA MXD6 (PARA), PA 6-T, PA 9-T, PA PDA-T, PA 6-6-T, PA 6-G und 12-G, TPA-EE) 586
6.8.5 Polyphthalamid (PPA) 591
6.8.6 Gusspolyamide (PA 6-G, PA 12-G) 592
6.8.7 Polyamid für Reaktionsgießen (PA-RIM) 592
6.8.8 Aromatische Polyamide, Aramide (PMPI, PPTA) 593
6.8.8.1 Poly-m-Phenylenisophthalamid (PMPI) 593
6.8.8.2 Poly-p-Phenylenterephthalamid (PPTA) 593
6.9 Aromatische (gesättigte) Polyester 593
6.9.1 Polycarbonat (PC) 594
6.9.1.1 Polycarbonat auf Basis Bisphenol A (PC) 594
6.9.1.2. Polycarbonat-Copolymere 599
6.9.1.3 Blends (Polymermischungen) 601
6.9.2 Polyester der Terephthalsäure, Blends, Blockcopolymere 603
6.9.2.1 Polyethylenterephthalat (PET) 603
6.9.2.2 Polybutylenterephthalat (PBT) 608
6.9.2.3 Zyklisches Polybutylenterephthalat (CBT) 610
6.9.2.4 Polytrimethylenterephthalat (PTT) 610
6.9.2.5 Thermoplastische Polyester-Elastomere (TPC ) 610
6.9.2.6 Polyterephthalat-Blends (PET+: PBT, MBS, PMMA, PSU, Elastomer) 611
6.9.3 Polyester aromatischer Diole und Carbonsäuren (PAR, PBN, PEN) 611
6.9.3.1 Polyarylate (PAR) 611
6.9.3.2 Polybutylennaphthalat (PBN) 613
6.9.3.3 Polyethylennaphthalat (PEN) 613
6.10 Aromatische Polysulfide und Polysulfone (PPS, PSU, PES, PPSU, PSU+ABS) 614
6.10.1 Polyphenylensulfid (PPS) 614
6.10.2 Polyarylsulfone (PSU, PSU+ABS, PES, PPSU) 616
6.11 Aromatische Polyether, Polyphenylenether und Blends (PPE) 620
6.12 Aliphatische Polyester (Polyglykole)(PEOX, PPOX, PTHF) 623
6.13 Poly(aryl)etherketone (aromatische Polyetherketone) (PAEK: PEK, PEEK, PEKEKK, PEKK) 624
6.14 Aromatische Polyimide (PI) 629
6.14.1 Duroplastische Polyimide (PI, PBMI, PBI, PBO und weitere) 634
6.14.1.1 Polyimid (PI) 634
6.14.1.2 Polybismaleinimid (PBMI) 634
6.14.1.3 Polybenzimidazol (PBI) 635
6.14.1.4 Polytriazine 635
6.14.2 Thermoplastische Polyimide (PAI, PEI, PISO, PMI, PMMI, PESI, PARI) 636
6.14.2.1 Polyamidimid (PAI) 636
6.14.2.2 Polyetherimid (PEI) 637
6.14.2.3 Polyimidsulfon (PISO) 638
6.14.2.4 Polymethacrylimid (PMI (Hartschaumstoff)) 638
6.14.2.5 Polymethacrylatmethylimid (PMMI) 639
6.14.2.6 Polyesterimid (PESI) 640
6.15 Selbstverstärkende teilkristalline Polymere (LCP) 640
6.15.1 Chemischer Aufbau 640
6.15.2 Verarbeitung 641
6.15.3 Eigenschaften 642
6.15.4 Einsatzgebiete 643
6.16 Leiterpolymere: Zweidimensionale Polyaromaten und -heterocyclen 643
6.17 Polyurethane (PUR) 647
6.17.1 Allgemeine Grundlagen 647
6.17.1.1 Chemischer Aufbau 648
6.17.1.2 Herstellung der Polymeren 650
6.17.1.3 Brandverhalten 652
6.17.1.4 Handhabung der Rohstoffe, Arbeitssicherheit 652
6.17.1.5 Umweltschutz, Sicherheit und Abfallverwertung 653
6.17.2 Rohstoffe, Hilfsstoffe 654
6.17.2.1 Di- und Polyisocyanate 654
6.17.2.2 Polyole, Polyamine 655
6.17.2.3 Vernetzer bzw. Kettenverlängerer 656
6.17.2.4 Hilfsstoffe 657
6.17.3 PUR-Kunststoffe 659
6.17.3.1 Weichschaumstoffe (PUR-W) 659
6.17.3.2 Hartschaumstoffe (PUR-H) 664
6.17.3.3 Integralschaumstoffe (PUR-I) 665
6.17.3.4 Massive PUR-Kunststoffe, PUR-M 668
6.18 Natürlich vorkommende Polymere und Derivate 670
6.18.1 Cellulose- und Stärke-Derivate CA, CTA, CP, CAP, CAB, CN, EC, MC, CMC, CH, VF, PSAC
6.18.1.1 Chemischer Aufbau 672
6.18.1.2 Verarbeitung 674
6.18.1.3 Eigenschaften, Einsatzgebiete 675
6.18.2 Polyhydroxyfettsäuren/Polyhydroxyalkanoate (PHA) 679
6.18.3 Casein-Kunststoffe, Casein-Formaldehyd, Kunsthorn (CS, CSF) 680
6.18.4 Polylactid, Polymilchsäure (PLA) 680
6.18.5 Elektrisch leitfähige/luminiszierende Polymere 681
6.18.6 Aliphatisches Polyketon (PK) 685
6.19 Thermoplastische Elastomere (TPE) 687
6.19.1 Physikalischer Aufbau 688
6.19.2 Chemischer Aufbau, Eigenschaften, Einsatzgebiete 689
6.19.2.1 Copolyamide (TPA) 689
6.19.2.2 Copolyester (TPC) 691
6.19.2.3 Polyolefin-Elastomere (TPO) 692
6.19.2.4 Polystyrol-Elastomere (TPS) 692
6.19.2.5 Polyurethan-Elastomere (TPU) 693
6.19.2.6 Polyolefin-Blends mit vernetztem Kautschuk (TPV) 694
6.19.2.7 Weitere TPE, TPZ 694
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) 694
6.20.1 Chemischer Aufbau 695
6.20.1.1 Formaldehyd-Formmassen (PF, RF, CF, XF, FF, MF, UF, MUF, MUPF) 695
6.20.1.2 Ungesättigte Polyester-Harze (UP) 696
6.20.1.3 Vinylester-Harze (VE) Phenacrylat-Harze Vinylesterurethane (VU)
6.20.1.4 Epoxid-Harze (EP) 699
6.20.1.5 Diallylphthalat-Harze, Allylester (PDAP) 701
6.20.1.6 Silikon-Harze (Si) 701
6.20.2 Verarbeitung, Lieferformen 702
6.20.3 Eigenschaften 703
6.20.3.1 Allgemeine Eigenschaften 703
6.20.3.2 Phenoplast-Formstoffe (PF, CF, RF, XF) 706
6.20.3.3 Aminoplast-Formstoffe (UF, MF) 706
6.20.3.4 Melamin-Phenolharz-Formstoffe (MPF) 711
6.20.3.5 Melamin-Polyesterharz-Formstoffe (MF+UP) 711
6.20.3.6 Polyesterharz-Formstoffe (UP) 711
6.20.3.7 Vinylester-Formstoffe (VE) 712
6.20.3.8 Epoxidharz-Formstoffe (EP) 712
6.20.3.9 Diallylphthalat-Formstoffe (PDAP) 712
6.20.3.10 Silikonharze-Formstoffe (SI) 712
6.20.4 Einsatzgebiete 713
6.20.4.1 Phenoplast-Formstoffe (PF, RF, CF, XF, FF) 713
6.20.4.2 Aminoplast-Formstoffe (MF, UF, MPF) 714
6.20.4.3 Ungesättigte Polyesterharz-Formstoffe (UP) 714
6.20.4.4 Epoxidharz-Formstoffe (EP) 717
6.20.4.5 Diallylphthalat-Formstoffe (PDAP) 717
6.20.4.6 Silikon-Formstoffe (SI) 717
6.21 Härtbare Gieß- und Laminierharze 718
6.21.1 Phenoplaste (PF, CF, RF, XF) 718
6.21.1.1 Phenol-(PF), Kresol -(CF), Resorcin-(RF), Xylenol-Formaldehyd-Harze (XF) 718
6.21.2 Aminoplaste (UF, MF) 720
6.21.2.1 Harnstoff (UF), Melamin-Formaldehyd-Harze (MF) 720
6.21.3 Furanharz (FF) 720
6.21.4 Ungesättigte Polyester-Harze (UP) 721
6.21.5 Vinylester-Harze (VE) Phenacrylat-Harze 725
6.21.6 Epoxid-Harze (EP) 726
6.21.7 Dicyclopentadien-Harz (DCPD) 727
6.21.8 Diallylphthalat-Harze (PDAP) 728
6.21.9 Kohlenwasserstoff-Harze (KWH) 728
6.22 Kautschuke 728
6.22.1 Generelle Beschreibung 728
6.22.2 Allgemeine Eigenschaften 730
6.22.3 R-Kautschuke (NR, IR, BR, CR, SBR, NBR, NCR, IIR, PNR, SIR, TOR, HNBR) 734
6.22.4 M-Kautschuke (EPM, EPDM, AECM, EAM, CSM, CM, ACM, ABR, ANM, FKM, FPM, FFKM) 738
6.22.5 O-Kautschuke (CO, ECO, ETER, PO) 741
6.22.6 Q-(Silikon)-Kautschuke (MQ, MPQ, MVQ, PVMQ, MFQ, MVFQ) 742
6.22.7 T-Kautschuke (TM, ET, TCF) 744
6.22.8 U-Kautschuke (AFMU, EU, AU) 744
6.22.9 Polyphosphazene (PNF, FZ, PZ) 745
6.22.10 Weitere Kautschuke 746
7 Additive, Füllstoffe und Fasern 748
7.1 Additive 748
7.1.1 Gleitmittel, Antiblockmittel, Trennmittel 749
7.1.2 Stabilisatoren 751
7.1.3 Antistatika 753
7.1.4 Flammschutzmittel 754
7.1.5 Farbmittel 758
7.1.6 Additive für die Laserbeschriftung 763
7.1.7 Flexibilisatoren und Weichmacher 763
7.1.8 Haftvermittler 763
7.1.9 Treibmittel und Kicker 764
7.1.10 Nukleierungsmittel 767
7.1.11 Antibakterielle Mittel, Fungizide 767
7.2 Füllstoffe 769
7.2.1 Anorganische Füllstoffe 773
7.2.2 Nanofüllstoffe 778
7.2.2.1 Füllstoffe für magnetische und elektrische Eigenschaften 781
7.3 Fasern 783
7.3.1 Verstärkungsfasern 784
7.3.1.1 Synthetische, anorganische Fasern, Glasfasern (GF) 786
7.3.1.2 Natürliche organische Verstärkungsfasern, Naturfasern 791
7.3.1.3 Synthetische, organische Verstärkungsfasern, Kohlenstofffasern (CF), Aramidfasern (AF) u..a. 794
7.3.2 Fasern, Fäden, Borsten, Bänder 803
8 Kunststoffe im Vergleich 810
8.1 Verarbeitungstechnische Kennwerte und Toleranzen 811
8.2 Übersicht über mechanische, thermische und allgemeine elektrische Eigenschaften 825
8.3 Elektrisches Verhalten 838
8.4 Optisches Verhalten 839
8.5 Verhalten gegen Umwelteinflüsse 841
8.6 Reibungs- und Verschleißverhalten 854
8.7 Erkennen von Kunststoffen 860
Index 868