DOMININGHAUS - Kunststoffe

VDI-Buch DOMININGHAUS - Kunststoffe Eigenschaften und Anwendungen von Hans Domininghaus, Peter Elsner, Peter Eyerer, Thomas Hirth erweitert, überarbe...
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DOMININGHAUS - Kunststoffe Eigenschaften und Anwendungen von Hans Domininghaus, Peter Elsner, Peter Eyerer, Thomas Hirth erweitert, überarbeitet

DOMININGHAUS - Kunststoffe – Domininghaus / Elsner / Eyerer / et al. schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG Thematische Gliederung: Materialwissenschaft: Polymerwerkstoffe

Springer 2008 Verlag C.H. Beck im Internet: www.beck.de ISBN 978 3 540 72400 1

Inhalt

Kunststoffübersicht (synthetische Kunststoffe) . . . . . . . . . . . . . . . . XXV 1

Einführung in Polymer Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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1.1

Einteilungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1 Einteilung der Werkstoffe . . . . . . . . . . . . 1.1.2 Einteilung der Kunststoffe . . . . . . . . . . . . 1.1.3 Einteilung der Verbundwerkstoffe . . . . . . . . 1.1.4 Hauptmerkmale von Kunststoffen (in Anlehnung an DIN 7724) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.5 Wirtschaftliche Bedeutung der Kunststoffe . . . 1.1.5.1 Wirtschaftsdaten zu Thermoplasten . . . . . . . 1.1.5.2 Wirtschaftsdaten zu Duroplasten . . . . . . . . 1.1.5.3 Wirtschaftsdaten zu Elastomeren . . . . . . . . 1.1.5.4 Preisspanne für Kunststoffe . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 1.1 . . . . . . . . . . . . . . .

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1.2 Synthese (Herstellung, Erzeugung) von Kunststoffen . . . . . . 1.2.1 Übersicht Polymerisation . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.2 Zuordnung von Kunststoffen zu Polymerisationsarten 1.2.3 Polymerisationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3.1 Additionspolymerisation . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.3.1.1 Kettenreaktion (im deutschen Sprachraum früher: Polymerisation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.4 Einflüsse der Polymerisation auf die Werkstoffeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.5 Duroplaste (technische Harze) . . . . . . . . . . . . . 1.2.6 Abgewandelte Naturstoffe . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.6.1 Kunststoffe auf Cellulosebasis . . . . . . . . . . . . . 1.2.6.2 Kunststoffe auf Proteinbasis . . . . . . . . . . . . . . 1.2.6.3 Kunststoffe auf Ligninbasis . . . . . . . . . . . . . . 1.2.7 Kunststofferzeugung (verfahrenstechnische Prozesse) Literatur – Kapitel 1.2 . . . . . . . . . . . . . . . . .

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1.3 Eigenschaften von Kunststoffen in Bauteilen . . . . . . . . . . . . 1.3.1 Aufbau der Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1.1 Chemische Ordnungszustände . . . . . . . . . . . . . . .

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VIII

Inhalt

1.3.1.2 1.3.2 1.3.2.1 1.3.2.2 1.3.2.3 1.3.2.4 1.3.2.5 1.3.3 1.3.4 1.3.4.1 1.3.4.2 1.3.4.3 1.3.5

Physikalische Ordnungszustände . . . . . . . . Mechanische Eigenschaften . . . . . . . . . . . Temperaturabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verformungsverhalten von Kunststoffen . . . . . Verhalten bei Zugbelastung . . . . . . . . . . . Mechanische Dämpfung . . . . . . . . . . . . . Zeitabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften Weitere physikalische Eigenschaften . . . . . . . Chemische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . Beständigkeit gegen Chemikalien/Medien . . . . Alterung und Beständigkeit von Kunststoffen . . Schutzmaßnahmen gegen Alterungsvorgänge . . Zusatzstoffe für Kunststoffe . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 1.3 . . . . . . . . . . . . . . .

1.4 Verarbeitung (Urformen) von Kunststoffen zu Bauteilen 1.4.1 1.4.2 1.4.2.1 1.4.2.2 1.4.3 1.4.3.1 1.4.3.2 1.4.3.3

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57 61 63 66 67 70 74 74 78 81 81 82

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1.5 Kunststoffe und Bauteile – Umwelt und Recycling . . . . . . . . . .

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1.4.4 1.4.5 1.4.5.1 1.4.6 1.4.6.1 1.4.6.2 1.4.6.3 1.4.7 1.4.7.1 1.4.7.2 1.4.7.2.1

1.5.1 1.5.1.1 1.5.1.2

Aufbereitung und Zusatzstoffe (Additive) . . . . . . Verarbeitung von Kunststoffschmelzen . . . . . . . Fließeigenschaften von Schmelzen . . . . . . . . . . Verformungsverhalten von Schmelzen . . . . . . . . Verarbeitung von Thermoplasten . . . . . . . . . . Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extrudieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitungstechniken thermoplastischer Faserverbundwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung von thermoplastischen Elastomeren . . Verarbeitung von Elastomeren . . . . . . . . . . . . Formgebung (Rohlingsverarbeitung) und Vernetzung (Vulkanisation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung von Duroplasten . . . . . . . . . . . . Verarbeitungsprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . Typisierung von Duroplasten (härtbare Formmassen) Einteilung der Verarbeitungsverfahren . . . . . . . . Verarbeitungseinflüsse auf Bauteileigenschaften . . . Bauteileigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . Einflüsse des Verfahrens und des Kunststoffes auf die Bauteileigenschaften . . . . . . . . . . . . . Thermoplaste und thermoplastische Elastomere: Molekül-Orientierungen . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 1.4 . . . . . . . . . . . . . . . . .

Kreislaufwirtschaft und Recycling . . . . . . . . . . . Bauteil-Wiederverwendung . . . . . . . . . . . . . . Möglichkeiten der werkstofflichen Kreislaufführung .

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IX

Inhalt

1.5.3.1 1.5.3.2 1.5.1.4.1 1.5.1.4.2 1.5.1.4.3 1.5.1.5 1.5.2 1.5.2.1

Rohstoffliche Kreislaufführung . . . . . . . . . . . . Verbrennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verbrennungskonzepte und -aggregate . . . . . . . . Verbrennung in Kraftwerken . . . . . . . . . . . . . . Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen . . . . . . Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umweltbewertung und -bilanzierung von Kunststoffen Ganzheitliche Bilanzierung . . . . . . . . . . . . . . . Literatur Kapitel 1.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.6 Ausblick zu Polymer Engineering . . . . . . . . . 1.6.1 Werkstoffherstellung, Synthese . . . . 1.6.2 Werkstoffeigenschaften . . . . . . . . 1.6.3 Verarbeitung, Verfahrenstechnik . . . 1.6.4 Werkzeugtechnik . . . . . . . . . . . 1.6.5 Konstruktion, Berechnung . . . . . . 1.6.6 Oberflächentechnik . . . . . . . . . . 1.6.7 Qualitätsmanagement . . . . . . . . 1.6.8 Serienfertigung . . . . . . . . . . . . 1.6.9 Umweltaspekte, Recycling, Entsorgung 1.6.10 Ausbildung . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 1.6 . . . . . . . . .

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Synthetische Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2.1 Thermoplastische Polymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1 Polyolefine (PO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1 Polyethylen (PE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.1 PE-LD und PE-HD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.2 PE-LLD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.3 PE-UHMW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4 Polyethylen-Modifikationen . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4.1 Vernetztes Polyethylen (PEX) . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4.2 Chlorierte Polyolefine . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4.2.1 Chloriertes Polyethylen (PE-C) (thermoplastisches Elastomer) . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4.2.2 Vernetzte chlorierte Polyolefine (PE-CX) . . . . . . . 2.1.1.1.4.3 Sulfochloriertes Polyethylen . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4.4 Phosphorylierung, Sulfophosphorylierung, Sulfierung, Oxidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4.5 Copolymere des Ethylens . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1.1.4.5.1 Ethylen/Vinylacetat-Copolymere (EVAC) . . . . . . . 2.1.1.1.4.5.2 Ethylen/Vinylalkohol-Copolymere (EVOH) . . . . . . 2.1.1.1.4.5.3 Ethylen/Ethylacrylat-Copolymere (EEAK) . . . . . . . 2.1.1.1.4.5.4 Ethylen/Methacrylat-Copolymere (EMA) . . . . . . . 2.1.1.1.4.5.5 Ethylen/Acrylsäure-Copolymere (EAA) . . . . . . . .

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228 232 233 233 234 234 239 240 242 243

X

Inhalt

2.1.1.1.4.5.6 2.1.1.1.4.6 2.1.1.1.5 2.1.1.2 2.1.1.2.1 2.1.1.2.1.1 2.1.1.2.1.2 2.1.1.2.1.3 2.1.1.2.2 2.1.1.2.2.1 2.1.1.2.2.2 2.1.1.2.2.3 2.1.1.2.3 2.1.1.2.3.1 2.1.1.2.3.2 2.1.1.2.3.3 2.1.1.2.3.4 2.1.1.2.4 2.1.1.2.5 2.1.1.2.6 2.1.1.3 2.1.1.4 2.1.1.5 2.1.1.6 2.1.1.7 2.1.1.8 2.1.1.9 2.1.2 2.1.2.1 2.1.2.1.1 2.1.2.1.1.1 2.1.2.1.1.2 2.1.2.1.1.3 2.1.2.1.1.4 2.1.2.1.1.5 2.1.2.1.2 2.1.2.1.2.1 2.1.2.1.2.2 2.1.2.1.2.3 2.1.2.1.2.4 2.1.2.1.3 2.1.2.1.3.1 2.1.2.1.3.2 2.1.2.1.3.3 2.1.2.1.3.4 2.1.2.1.3.5

Ethylen/Butylarcrylat-Copolymere (EBA) . . . . . Abbaubare Polyethylene und andere Kunststoffe . . Literatur – Kapitel 2.1.1.1 . . . . . . . . . . . . . . Polypropylen (PP) . . . . . . . . . . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . . Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . . Compound und Blend . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . . Beständigkeit und Sperrfähigkeit . . . . . . . . . Elektrische, optische, akustische Eigenschaften . . Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Veredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gesundheit und Umwelt . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.1.1.2 . . . . . . . . . . . . . . Polybuten-1 (PB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polyisobutylen (PIB) . . . . . . . . . . . . . . . . Poly-4-methylpenten-1 (PMP) . . . . . . . . . . . Andere aliphatische Polyolefine . . . . . . . . . . Ionomere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cycloolefinpolymere (COC) . . . . . . . . . . . . Verbundwerkstoffe auf Basis Kohlenstoff-Poyolefine Literatur – Kapitel 2.1.1.3–2.1.1.9 . . . . . . . . . . Vinylpolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polyvinylchlorid (PVC) . . . . . . . . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . . Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rohstoffeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . Additive und Zuschlagstoffe . . . . . . . . . . . . Compound und Blend . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . . Beständigkeiten und Sperrfähigkeit . . . . . . . . Elektrische und optische Eigenschaften . . . . . . Sonstige Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pastenverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . Schäumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Inhalt

2.1.2.1.3.6 2.1.2.1.3.7 2.1.2.1.4 2.1.2.1.4.1 2.1.2.1.4.2 2.1.2.1.5 2.1.2.1.5.1 2.1.2.1.5.2 2.1.2.1.5.3 2.1.2.1.6 2.1.2.2 2.1.2.2.1 2.1.2.2.2 2.1.2.2.3 2.1.2.2.3.1 2.1.2.2.3.2 2.1.2.2.3.3 2.1.2.2.3.4

Veredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . Sicherheit, Umwelt und Recycling . . . . . . . . . . . Sicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sortiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lieferformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.1.2.1 . . . . . . . . . . . . . . . . Polyvinylchlorid-Modifikationen . . . . . . . . . . . . Erhöhung der Schlagzähigkeit . . . . . . . . . . . . . Höhere Wärmeformbeständigkeit . . . . . . . . . . . Modifikationen mit speziellen PVC-Typen . . . . . . . PVC-Modifikationen mit VC-VAc-Copolymeren . . . . PVC-Modifikationen mit speziellen E-PVC-Typen . . . Oberflächenmodifizierung mit „hochmolekularem PVC“ PVC-Modifikation mit kautschukreichen PVC-Pfropfpolymeren . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2.2.4 Barriereeigenschaftsänderungen mit Mehrschichtfolien 2.1.2.2.5 PVC-Naturfaser-Verbunde . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3 Styrolpolymere (PS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.1 Styrol-Homopolymere (PS) . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.2 Styrol-Copolymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.2.1 Schlagzähmodifizierte Polystyrole . . . . . . . . . . . 2.1.3.2.1.1 Styrol/Butadien-Pfropfcopolymere (SB) . . . . . . . . 2.1.3.2.1.2 Styrol/Butadien/Styrol-Blockcopolymere (SBS) . . . . 2.1.3.2.1.3 Thermoplastische Styrol/Butadien-Elastomere (SBS-TE) 2.1.3.2.1.4 Styrol/a-Methylstyrolcopolymere (S/MS) . . . . . . . 2.1.3.2.2 Styrol/Acrylnitrilcopolymere (SAN) . . . . . . . . . . 2.1.3.2.2.1 SAN-Modifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.2.2.1.1 Acrylnitril/Polybutadien/Styrolpfropfpolymere (ABS) 2.1.3.2.2.1.2 Propfcopolymere aus MMA, SB und ABS (MABS) . . . 2.1.3.2.3.1 Polymerblends aus (ABS + PC) . . . . . . . . . . . . . 2.1.3.2.3.2 Acrylnitril/Styrol/Acrylester-Pfropfcopolymere (ASA) 2.1.3.2.3.3 Polymerblends aus ASA und Polycarbonat (ASA + PC) 2.1.3.3 Literatur – Kapitel 2.1.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4 Polyacrylate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4.1 Polyacrylnitril (PAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4.1.1 Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . . . . 2.1.4.1.1.1 Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4.1.1.2 Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4.1.2 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.4.2 Acrylnitril-Copolymere mit geringer Gasdurchlässigkeit (Barriere-Kunststoffe) . . . . . . . . . . . . 2.1.4.2.1 Styrol/Acrylnitrilcopolymer SAN . . . . . . . . . . . 2.1.4.2.2 Acrylnitril-Methyl-Acrylat-Copolymerisate . . . . . .

XI 356 356 358 358 359 363 363 363 363 364 365 367 375 378 379 381 383 384 387 397 405 407 424 426 429 438 449 455 456 469 469 479 484 491 504 509 511 512 512 512 513 513 514 514 515

XII

Inhalt

2.1.4.2.2.1 2.1.4.2.2.2 2.1.4.2.2.3 2.1.4.3 2.1.4.3.1 2.1.4.3.2 2.1.4.3.2.1 2.1.4.3.2.2 2.1.4.3.2.3 2.1.4.3.3 2.1.4.4 2.1.4.5 2.1.4.6 2.1.4.7 2.1.4.7.1 2.1.4.7.1.1 2.1.4.7.2 2.1.4.8 2.1.5

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. . . . . . .

597 606 612 617 620 628 629

2.2 Polykondensate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 Thermoplastische Polykondensate . . . . . . . . . . 2.2.1.1 Polyamide (PA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.1 Allgemeine Stoffbeschreibung . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.1.1 Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.2 Aliphatische Polyamide . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.2.1 Struktur und allgemeine Eigenschaften . . . . . . . 2.2.1.1.2.2 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.2.3 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.2.4 Sicherheit, Umwelt und Recycling . . . . . . . . . . 2.2.1.1.3 Partiell aromatische Polyamide . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.3.1 Polyarylamide: Arylamid PA MXD 6 . . . . . . . . . 2.2.1.1.3.1.1 Allgemeine Stoffbeschreibung, Synthese und Struktur 2.2.1.1.3.1.2 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.3.1.3 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1.1.3.2 Polyamid 6/6T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . .

631 633 638 638 639 641 643 650 682 689 689 689 689 690 694 694

2.1.6 2.1.6.1 2.1.6.2 2.1.6.3 2.1.6.4 2.1.6.5 2.1.6.6 2.1.6.7 2.1.6.8

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . Polymethylmethacrylat (PMMA) . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermo-mechanische Eigenschaften . . . . . Beständigkeit und Sperrfähigkeit . . . . . . . Elektrische, optische, akustische Eigenschaften Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . PMMA/ABS Blends . . . . . . . . . . . . . . . Polymethylmethacrylimid (PMMI) . . . . . . MBS-Polymerisat . . . . . . . . . . . . . . . . Polymethacryl/Imid (PM/I) . . . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . Die Herstellung von ROHACELL® . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.1.4 . . . . . . . . . . . . . Polyacetal (POM) . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.1.5 . . . . . . . . . . . . . Fluorkunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . Polytetrafluorethylen (PTFE) . . . . . . . . . . Tetrafluorethylen/Hexafluorpropylencopolymer (FEP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tetrafluorethylen/Ethylencopolymer (E/TFE) . Polytrifluorchlorethylen (PCTFE) . . . . . . . Polyvinlyfluorid (PVF) . . . . . . . . . . . . . Polyvinylidenfluorid (PVDF) . . . . . . . . . . Thermoplastische Fluorelastomere . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.1.6 . . . . . . . . . . . . .

XIII

Inhalt

2.2.1.1.3.2.1 2.2.1.1.3.2.2 2.2.1.1.3.2.3 2.2.1.1.3.2.4 2.2.1.1.3.2.5 2.2.1.1.3.3 2.2.1.1.3.3.1 2.2.1.1.3.3.2 2.2.1.1.3.3.3 2.2.1.1.3.3.4 2.2.1.1.3.4 2.2.1.1.3.4.1 2.2.1.1.4 2.2.1.1.4.1 2.2.1.1.4.1.1 2.2.1.1.4.1.2 2.2.1.1.4.2 2.2.1.1.4.2.1 2.2.1.1.5 2.2.1.1.5.1 2.2.1.1.5.1.1 2.2.1.1.5.1.2 2.2.1.1.5.1.3 2.2.1.1.5.2 2.2.1.1.5.2.1 2.2.1.1.6 2.2.1.1.6.1 2.2.1.1.6.1.1 2.2.1.1.6.1.2 2.2.1.1.6.2 2.2.1.1.6.2.1 2.2.1.1.6.2.2 2.2.1.1.6.3 2.2.1.1.6.3.1 2.2.1.1.6.4 2.2.1.1.6.4.1 2.2.1.1.6.4.2 2.2.1.1.6.4.3 2.2.1.1.6.5 2.2.1.1.6.5.1 2.2.1.1.6.5.2 2.2.1.1.7 2.2.1.1.7.1 2.2.1.1.7.2 2.2.1.1.8

Allgemeine Stoffbeschreibung, Struktur und allgemeine Eigenschaften . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Beständigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polyphthalamid PPA . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung, Struktur und allgemeine Eigenschaften . . . . . . . . . . . . Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . . . Beständigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weitere partiell aromatische Polyamide . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Modifizierte Polyamide . . . . . . . . . . . . . . . . Flexible Polyamide . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . Co-Polyamide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermoplastische Polyamid-Elastomere . . . . . . . PA 12-Elastomere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung, Synthese und Struktur Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PA 11-Elastomer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung, Synthese und Struktur Guss-Polyamide und Polyamid-RIM-Systeme . . . . Allgemeine Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung, Synthese und Struktur Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gusspolyamid 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung . . . . . . . . . . . . Verarbeitung von e-Carpolactam zu PA G-6 . . . . . Gusspolyamid 6/12 (Copolymerisation) . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung . . . . . . . . . . . . Elastomermodifiziertes Gusspolyamid 6 (Nyrim™) . Allgemeine Stoffbeschreibung . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . Gusspolyamid 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung . . . . . . . . . . . . Verarbeitung von Laurinlactam zu PA 12-G . . . . . Polymermodifizierte Polyamide . . . . . . . . . . . Allgemeine Stoffbeschreibung . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sortiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . .

694 696 706 706 707 711

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

711 712 720 721 723 723 723 725 726 726 726 726 727 728 728 729 729 730 730 731 731 731 733 736 736 736 737 737 737 737 738 738 738 738 740 740 740 743 744

XIV

Inhalt

2.2.1.1.9 2.2.1.2 2.2.1.2.1 2.2.1.2.1.1 2.2.1.2.1.2 2.2.1.2.1.2.1 2.2.1.2.1.2.2 2.2.1.2.1.3 2.2.1.2.1.3.1 2.2.1.2.1.3.2 2.2.1.2.1.3.3 2.2.1.2.1.3.4 2.2.1.2.1.4 2.2.1.2.1.5 2.2.1.2.1.6 2.2.1.2.1.7 2.2.1.2.2 2.2.1.2.2.1 2.2.1.2.2.1.1 2.2.1.2.2.1.2 2.2.1.2.2.1.2.1 2.2.1.2.2.1.2.2 2.2.1.2.2.1.2.3 2.2.1.2.2.1.2.4 2.2.1.2.2.1.2.5 2.2.1.2.2.1.3 2.2.1.2.2.1.3.1 2.2.1.2.2.1.3.2 2.2.1.2.2.1.4 2.2.1.2.2.1.4.1 2.2.1.2.2.1.4.2 2.2.1.2.2.1.4.3 2.2.1.2.2.1.4.4 2.2.1.2.2.1.4.5 2.2.1.2.2.1.4.6 2.2.1.2.2.1.4.7 2.2.1.2.2.1.4.8 2.2.1.2.2.1.4.9 2.2.1.2.2.1.4.10 2.2.1.2.2.1.5 2.2.1.2.2.1.5.1

Literatur – Kapitel 2.2.1.1 bis 2.2.1.1.4.2 . . . . . . . Thermoplastische Polyester . . . . . . . . . . . . Polycarbonat (PC) . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PC-Cokondensate . . . . . . . . . . . . . . . . . Bisphenol A-Copolycarbonate . . . . . . . . . . . Blockpolymeristion . . . . . . . . . . . . . . . . Entwicklungstrends bei aromatischen Polycarbonaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polycarbonate für laseroptische Datenspeicherung Polycarbonate für Lichtwellenleiter . . . . . . . . Erhöht wärmebeständige PC-Cokondensate (PEC) Erhöht schlagzähe PC-Cokondensate . . . . . . . Polycarbonatblends . . . . . . . . . . . . . . . . Polycarbonat + Styrolcopolymerblends (PC + ABS)-, (PC + ASA)- und (PC + SEBS)-Blends . Polycarbonat+Polybutylenterephthalat-Blends (PC+PBT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.2.1.2–2.2.1.2.1.5 . . . . . . . . Polyalkylenterephthalate . . . . . . . . . . . . . . Polyethylenterephthalat (PET) . . . . . . . . . . . Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . . Merkmale von teilkristallinem PET . . . . . . . . Thermische und Mechanische Eigenschaften . . . Beständigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrische, optische und akustische Eigenschaften Verarbeitung und Compounding . . . . . . . . . Additive und Zuschlagstoffe . . . . . . . . . . . . Verarbeitungsbedingte Polymer-Abbaumechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . Bestimmung der intrinsischen Viskosität . . . . . Feuchtegehaltmessung . . . . . . . . . . . . . . . Trocknung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermoplastische Verarbeitung von PET . . . . . Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umformen, Fügen und Trennen . . . . . . . . . . Spanende Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . Veredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verschäumen von PET . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . . Sicherheit, Umwelt und Recycling . . . . . . . . . Verarbeitung, Arbeitsplatz . . . . . . . . . . . . .

748 748 749 770 771 771 796 796 797 797 798 799 800 801 801 802 814 817 818 819 821 821 821 822 823 831 835 836 836 840 841 841 841 842 843 843 846 847 847 847 848 849 849

XV

Inhalt

2.2.1.2.2.1.5.2 2.2.1.2.2.1.5.3 2.2.1.2.2.1.5.4 2.2.1.2.2.1.5.4.1 2.2.1.2.2.1.5.4.2 2.2.1.2.2.1.5.4.3 2.2.1.2.2.1.6 2.2.1.2.2.1.7 2.2.1.2.2.1.8 2.2.1.2.2.2 2.2.1.2.2.2.1 2.2.1.2.2.2.1.1 2.2.1.2.2.2.1.2 2.2.1.2.2.2.1.3 2.2.1.2.2.2.2 2.2.1.2.2.2.2.1 2.2.1.2.2.2.2.1.1 2.2.1.2.2.2.2.1.2 2.2.1.2.2.2.2.1.3 2.2.1.2.2.2.2.1.4 2.2.1.2.2.2.2.1.5 2.2.1.2.2.2.2.2 2.2.1.2.2.2.2.2.1 2.2.1.2.2.2.2.3 2.2.1.2.2.2.2.3.1 2.2.1.2.2.2.2.3.2 2.2.1.2.2.2.2.3.3 2.2.1.2.2.2.2.3.4 2.2.1.2.2.2.3 2.2.1.2.2.2.3.1 2.2.1.2.2.2.3.1.1 2.2.1.2.2.2.3.1.2 2.2.1.2.2.2.3.2 2.2.1.2.2.2.3.2.1 2.2.1.2.2.2.3.2.2 2.2.1.2.2.2.3.2.3 2.2.1.2.2.2.3.3 2.2.1.2.2.2.3.3.1 2.2.1.2.2.2.4 2.2.1.2.2.2.4.1 2.2.1.2.2.2.4.2 2.2.1.2.2.2.4.3 2.2.1.2.2.2.4.4 2.2.1.2.2.2.4.5 2.2.1.2.2.2.4.6

Brandverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Produkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Werkstoffliches Recycling . . . . . . . . . . . . . Rohstoffliches Recycling . . . . . . . . . . . . . . Energetisches Recycling . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lieferformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.2.1.2.2.1 . . . . . . . . . . . . Polybutylentherephthalat (PBT) . . . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . . Compound und Blend . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . Verhalten bei langzeitiger statischer Beanspruchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verhalten bei schwingender Beanspruchung, Biegewechselfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . Reibungs- und Verschleißverhalten . . . . . . . . Thermische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . Verhalten bei kurzzeitiger Temperatureinwirkung Beständigkeit und Sperrfähigkeit . . . . . . . . . Wärmealterungsbeständigkeit . . . . . . . . . . . Elektrische, optische und akustische Eigenschaften Brennverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prüfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verhalten gegenüber Chemikalien . . . . . . . . . Verhalten bei Bewitterung . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spritzguss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Extrusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Spanende Bearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . Veredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lackieren, Metallisieren, Beschriften . . . . . . . . Gesundheit und Umwelt . . . . . . . . . . . . . . Sicherheitsvorkehrungen bei der Verarbeitung . . Angaben zur Toxikologie, Vorschriften . . . . . . Lebensmittelrechtliche Bestimmungen . . . . . . Lagerung und Transport . . . . . . . . . . . . . . Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

849 849 850 850 852 852 852 854 854 855 856 856 856 856 857 859 862 862 863 863 864 865 865 865 866 867 867 868 868 869 869 872 873 873 873 874 874 874 874 874 875 875 875 876 876

XVI

Inhalt

2.2.1.2.2.2.5 2.2.1.2.2.2.6 2.2.1.2.2.3 2.2.1.2.2.4 2.2.1.2.3 2.2.1.2.4 2.2.1.2.4.1 2.2.1.2.5 2.2.1.2.5.1 2.2.1.2.5.2 2.2.1.2.6 2.2.1.2.6.1 2.2.1.2.6.1.1 2.2.1.2.6.1.1.1 2.2.1.2.6.1.1.2 2.2.1.2.6.1.1.3 2.2.1.2.6.1.2 2.2.1.2.6.1.2.1 2.2.1.2.6.1.2.1.1 2.2.1.2.6.1.2.1.2 2.2.1.2.6.1.2.2 2.2.1.2.6.1.2.3 2.2.1.2.6.1.2.3.1 2.2.1.2.6.1.2.3.2 2.2.1.2.6.1.3 2.2.1.2.6.1.3.1 2.2.1.2.6.1.3.2 2.2.1.2.6.1.3.3 2.2.1.2.6.1.3.3.1 2.2.1.2.6.1.3.3.2 2.2.1.2.6.1.3.3.3 2.2.1.2.6.1.3.4 2.2.1.2.6.1.4 2.2.1.2.6.1.5 2.2.1.2.6.2 2.2.1.2.6.2.1 2.2.1.2.6.2.1 .1 2.2.1.2.6.2.1 .2 2.2.1.2.6.2.1.3 2.2.1.2.6.2.2 2.2.1.2.6.2.2.1 2.2.1.2.6.2.2.1.1 2.2.1.2.6.2.2.1.1 2.2.1.2.6.2.2.2 2.2.1.2.6.2.2.3

Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermoplastische Polyesterelastomere (TPE-E) . . Polyethylenterephthalat als Barrierekunststoff . . . Polyarylate (Polyarylester) . . . . . . . . . . . . . Eigenverstärkende teilkristalline Polymere (LCP) . LCP und Technische Kunststoffe – ein Vergleich . . Polyarylether . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polyphenylenether (PPEmod) (substituiert, modifiziert) = Polyphenylenetherblends . . . . . . Blend aus Polyamid und Polyphenylenether (mod.) (PA + PPEmod) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polyarylsulfon und -sulfid . . . . . . . . . . . . . Polysulfon (PSU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . . Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . . Compound und Blend . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . Thermische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . Mechanische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . Beständigkeit und Sperrfähigkeit . . . . . . . . . Elektrische, optische Eigenschaften . . . . . . . . Elektrische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . Optische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lösbare Verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . Veredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gesundheit und Umwelt . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Polyethersulfon (PESU) . . . . . . . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . . Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . . Compound und Blend . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . Thermische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . Mechanische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . Beständigkeit und Sperrfähigkeit . . . . . . . . . Elektrische, optische Eigenschaften . . . . . . . .

876 876 877 882 886 893 910 913 914 923 925 927 927 927 927 927 928 928 928 930 935 938 938 939 939 940 941 941 941 941 942 942 942 943 943 943 943 943 944 944 945 945 946 953 956

Inhalt

2.2.1.2.6.2.2.3.1 2.2.1.2.6.2.2.3.2 2.2.1.2.6.2.3 2.2.1.2.6.2.3.1 2.2.1.2.6.2.3.2 2.2.1.2.6.2.3.3 2.2.1.2.6.2.3.4 2.2.1.2.6.2.4 2.2.1.2.6.2.5 2.2.1.2.6.3 2.2.1.2.6.3.1 2.2.1.2.6.3.1.1 2.2.1.2.6.3.1.2 2.2.1.2.6.3.1.3 2.2.1.2.6.3.2 2.2.1.2.6.3.2.1 2.2.1.2.6.3.2.1.1 2.2.1.2.6.3.2.1.2 2.2.1.2.6.3.2.2 2.2.1.2.6.3.2.2.1 2.2.1.2.6.3.2.2.2 2.2.1.2.6.3.2.2.3 2.2.1.2.6.3.2.2.4 2.2.1.2.6.3.2.3 2.2.1.2.6.3.2.3.1 2.2.1.2.6.3.3 2.2.1.2.6.3.3.1 2.2.1.2.6.3.3.2 2.2.1.2.6.3.3.2.1 2.2.1.2.6.3.3.2.2 2.2.1.2.6.3.3.3 2.2.1.2.6.3.3.3.1 2.2.1.2.6.3.3.3.2 2.2.1.2.6.3.3.4 2.2.1.2.6.3.3.4.1 2.2.1.2.6.3.3.4.2 2.2.1.2.6.3.3.4.3 2.2.1.2.6.3.3.5 2.2.1.2.6.3.3.5.1 2.2.1.2.6.3.3.5.2 2.2.1.2.6.3.3.5.3 2.2.1.2.6.3.3.5.4 2.2.1.2.6.3.4 2.2.1.2.6.3.5 2.2.1.2.7 2.2.1.2.7.1 2.2.1.2.7.2

XVII Elektrische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . 956 Optische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . 956 Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . 956 Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958 Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 959 Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 959 Veredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 960 Gesundheit und Umwelt . . . . . . . . . . . . . . 960 Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 960 Polyphenylensulfid (PPS) . . . . . . . . . . . . . 961 Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . . 961 Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 961 Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . . 961 Compound und Blend . . . . . . . . . . . . . . . 961 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 962 Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . . 962 Thermisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . 962 Mechanisches Verhalten . . . . . . . . . . . . . . 967 Beständigkeit und Sperrfähigkeit . . . . . . . . . 973 Chemikalienbeständigkeit . . . . . . . . . . . . . 973 Witterungsbeständigkeit . . . . . . . . . . . . . . 974 Brennbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974 Wasseraufnahme und Hydrolysebeständigkeit . . 975 Elektrische, optische und akustische Eigenschaften 975 Elektrische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . 975 Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . . 975 Beispiele für Anwendungen von PPS . . . . . . . . 975 Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 976 Spritzgießen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977 Extrusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977 Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 980 Thermoformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 980 Spanende Bearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . 980 Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 981 Schweißen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 981 Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 981 Schnapp- und Schraubverbindungen . . . . . . . 981 Veredeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982 Lackieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982 Bedrucken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982 Metallisieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 982 Beschriften mittels Laserstrahlen . . . . . . . . . 982 Gesundheit und Umwelt . . . . . . . . . . . . . . 982 Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 983 Polyetherketone . . . . . . . . . . . . . . . . . . 983 Aromatische Polyetherketone (PEK, PEEK) . . . . 983 Aliphatische Polyetherketone (PEK) . . . . . . . . 1002

XVIII 2.2.1.2.8 2.2.1.2.8.1 2.2.1.2.8.1.1 2.2.1.2.8.1.2 2.2.1.2.8.1.2.1 2.2.1.2.8.1.2.2 2.2.1.2.8.1.3 2.2.1.2.8.1.3.1 2.2.1.2.8.1.3.2 2.2.1.2.8.1.3.3 2.2.1.2.8.1.3.4 2.2.1.2.8.2 2.2.2 2.2.2.1 2.2.2.1.1 2.2.2.1.1.1 2.2.2.1.1.1.1 2.2.2.1.1.2 2.2.2.1.1.3 2.2.2.1.1.4 2.2.2.1.1.5 2.2.2.1.1.5.1 2.2.2.1.1.5.2 2.2.2.1.2 2.2.2.1.2.1 2.2.2.1.2.1.1 2.2.2.1.2.1.2 2.2.2.1.2.1.3 2.2.2.1.2.2 2.2.2.1.2.3 2.2.2.1.2.4 2.2.2.1.2.4.1 2.2.2.1.2.4.2 2.2.2.1.2.5 2.2.2.1.2.6 2.2.2.1.2.7 2.2.2.1.2.8 2.2.2.1.2.9 2.2.2.1.2.10 2.2.2.1.2.11 2.2.2.1.2.12 2.2.2.1.2.13 2.2.2.1.2.14 2.2.2.2 2.2.2.2.1

Inhalt

Hochwärmebeständige duro- und thermoplastische Polykondensate und Polyaddukte . . . . . . . . . Polyimide (PI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Klassisches Polyimid (PI) . . . . . . . . . . . . . Copolyimide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poly-oxadiazo-benzimidazol . . . . . . . . . . . . Polybenzimidazol (PBI) . . . . . . . . . . . . . . Gemischt ein- und zweibindige Polymere . . . . . Polybismaleinimid . . . . . . . . . . . . . . . . . Polyamidimid (PAI) . . . . . . . . . . . . . . . . Polyetherimid (PEI) . . . . . . . . . . . . . . . . Polyesterimid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.2.1.2.8 . . . . . . . . . . . . . Duroplastische Polykondensate . . . . . . . . . . Phenolharze (Phenoplaste, PF-Harze) . . . . . . . Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Historie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chemie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Novolake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Resole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umwelt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rohstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Recycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungen von Phenolharzen . . . . . . . . . Härtbare PF-Formmassen . . . . . . . . . . . . . Struktur und allgemeine Eigenschaften . . . . . . Aufbereitung / Compoundierung . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Holzwerkstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Laminate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dämmstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mineralwolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phenolharzschäume . . . . . . . . . . . . . . . . Schleifmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Reibbeläge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Feuerfestmaterialien . . . . . . . . . . . . . . . . Kohlenstoffbauteile . . . . . . . . . . . . . . . . . Textilvlies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coatings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gummi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gießerei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonstige Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . Zukunft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Harnstoff/Formaldehyd-Kunststoffe (Aminoplaste) (UF) . . . . . . . . . . . . . . . . Härtbare UF-Formmassen . . . . . . . . . . . . .

1012 1016 1017 1030 1030 1031 1034 1034 1043 1053 1064 1065 1067 1069 1069 1069 1070 1070 1073 1074 1075 1075 1075 1076 1076 1078 1085 1085 1087 1089 1089 1089 1090 1090 1091 1092 1092 1093 1093 1094 1094 1094 1095 1096 1097

XIX

Inhalt

2.2.2.2.2 2.2.2.3 2.2.2.3.1 2.2.2.3.2 2.2.2.3.2.1 2.2.2.3.2.2 2.2.2.4 2.2.2.4.1 2.2.2.4.1.1 2.2.2.4.1.2 2.2.2.4.1.3 2.2.2.4.2 2.2.2.4.2.1 2.2.2.4.2.2 2.2.2.4.2.3 2.2.2.4.3 2.2.2.4.3.1 2.2.2.4.3.2 2.2.2.4.3.3 2.2.2.4.3.4 2.2.2.4.3.5 2.2.2.4.3.6 2.2.2.4.4 2.2.2.4.5 2.2.2.4.6 2.2.2.5 2.2.2.5.1 2.2.2.5.2 2.2.2.6 2.2.2.6.1 2.2.2.6.1.1 2.2.2.6.2 2.2.2.6.3 2.2.2.6.4 2.2.2.6.5 2.2.2.6.6 2.2.2.6.7 2.2.2.6.8 2.2.2.6.9 2.2.2.6.10 2.2.2.6.11 2.2.2.6.12 2.2.3 2.2.3.1 2.2.3.1.1 2.2.3.1.2

Technische Harnstoffharze . . . . . . . . . . . . Melamin/Formaldehyd-Kunststoffe (MF) . . . . Härtbare MF-Formmassen . . . . . . . . . . . . Modifizierte MF-Formmassen . . . . . . . . . . Härtbare Melamin/Phenol/FormaldehydFormmassen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Technische Melaminharze . . . . . . . . . . . . Ungesättigte Polyesterharze (UP) . . . . . . . . Synthese und Compoundierung . . . . . . . . . Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Struktur und Morphologie . . . . . . . . . . . . Compound und Blend . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . Thermo-Mechanische Eigenschaften . . . . . . Beständigkeit und Sperrfähigkeit . . . . . . . . Elektrische, optische, akustische Eigenschaften . Verarbeitung und Anwendung . . . . . . . . . . Urformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Umformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bearbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Veredeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . . . . . Sicherheit, Umwelt und Recycling . . . . . . . . Sortiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.2.2.4 . . . . . . . . . . . . . Verwandte Reaktionsharz-Formmassen . . . . . Alkydharz-Formmassen . . . . . . . . . . . . . Polydiallylphthalat-Formmassen (PDAP) . . . . Silicone (SI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Müller-Rochow-Synthese . . . . . . . . . . . . Siliconöle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Siliconharze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . RTV-2 Siliconkautschuke . . . . . . . . . . . . . RTV-1 Siliconkautschuke . . . . . . . . . . . . . HTV-Siliconkautschuke . . . . . . . . . . . . . Zusammenfassung der Eigenschaften der Silicone Markt und Anwendungen für Silicone . . . . . . Literatur – Kapitel 2.2.2.6.1 – 2.2.2.6.9 . . . . . . Härtbare Siliconharz-Formmassen . . . . . . . Literatur – Kapitel 2.2.2.6.11 . . . . . . . . . . . Polyaddukte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Duroplastische Polyaddukte . . . . . . . . . . . Epoxidharze (EP) . . . . . . . . . . . . . . . . . Technische Epoxidharze . . . . . . . . . . . . .

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1102 1103 1104 1107

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1107 1109 1110 1116 1116 1117 1118 1122 1122 1133 1135 1138 1143 1145 1146 1146 1146 1147 1147 1149 1151 1151 1151 1154 1156 1156 1156 1157 1159 1161 1161 1163 1165 1167 1168 1169 1169 1173 1175 1175 1176 1176

. . . . . . . .

XX

Inhalt

2.2.3.1.3 2.2.3.2

Prepregs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Duroplaste als Hochleistungswerkstoffe mit günstigem Preis/Leistungsverhältnis . . . . . . 2.2.3.2.1 Vernetzte Polyurethane (PUR) . . . . . . . . . . . 2.2.3.2.1.1 Isocyanatharze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3.2.1.2 Polyurethan-Gießharz . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3.2.1.3 PUR-Integralschaumstoffe . . . . . . . . . . . . . 2.2.3.2.2 Thermoplastische Polyurethan-Elastomere (TPE-U) 2.2.3.2.2.1 Thermoplastische Polyaddukte . . . . . . . . . . . 2.2.3.2.2.1.1 Lineare Polyurethane . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3.3 Literatur – Kapitel 2.2.3 . . . . . . . . . . . . . . . 3

. . 1197 . . . . . . . . .

. . . . . . . . .

1198 1200 1201 1208 1212 1219 1228 1228 1230

Elastomere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1231

3.1 Marktwirtschaftliche Betrachtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 1231 3.2 Compounding . . . . . . . . . . 3.2.1 Füllstoffe . . . . . . 3.2.2 Alterungsschutz . . 3.2.3 Weichmacher . . . . 3.2.4 Vernetzungssysteme 3.2.4.1 Schwefelvernetzung 3.2.4.2 Peroxidvernetzung .

. . . . . . .

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1233 1233 1234 1236 1238 1240 1242

3.3 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1243 3.4 Elastomere Werkstoffeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . 1243 3.4.1 Medieneinfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244 3.4.2 Temperatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1246 3.5 Umwelt und Gesundheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1249 3.6 Polymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.1 Naturkautschuk (NR) . . . . . . . . . 3.6.1.1 Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.1.2 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . 3.6.1.3 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . 3.6.1.4 Anwendung . . . . . . . . . . . . . . 3.6.1.5 Handelsnamen . . . . . . . . . . . . 3.6.2 Butadien-Kautschuk (BR) . . . . . . 3.6.2.1 Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.2.2 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . 3.6.2.3 Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . 3.6.2.4 Anwendung . . . . . . . . . . . . . . 3.6.2.5 Handelsnamen . . . . . . . . . . . . 3.6.3 Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) . . 3.6.3.1 Struktur . . . . . . . . . . . . . . . .

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1251 1251 1251 1252 1252 1253 1253 1254 1254 1255 1255 1256 1256 1257 1257

XXI

Inhalt

3.6.3.2 3.6.3.3 3.6.3.4 3.6.3.5 3.6.4 3.6.4.1 3.6.4.2 3.6.4.3 3.6.4.4 3.6.4.5 3.6.5 3.6.5.1 3.6.5.2 3.6.5.3 3.6.5.4 3.6.5.5 3.6.6 3.6.6.1 3.6.6.2 3.6.6.3 3.6.6.4 3.6.6.5 3.6.7 3.6.7.1 3.6.7.2 3.6.7.3 3.6.7.4 3.6.7.5 3.6.8 3.6.8.1 3.6.8.2 3.6.8.3 3.6.8.4 3.6.8.5 3.6.9 3.6.9.1 3.6.9.2 3.6.9.3 3.6.9.4 3.6.9.5 3.6.10 3.6.10.1 3.6.10.2 3.6.10.3 3.6.10.4 3.6.10.5

Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chlorbutadien-Kautschuk (CR) . . . . . . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) . . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Butyl-Kautschuk (IIR) und halogenierter Butyl-Kautschuk (XIIR) . . . . . . . . . . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ethylenoxid-Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO) . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acrylat-Kautschuk (ACM) . . . . . . . . . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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1258 1258 1259 1259 1259 1259 1260 1260 1261 1261 1261 1261 1263 1263 1264 1264 1265 1265 1265 1265 1266 1266 1266 1266 1267 1268 1269 1269

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1269 1269 1270 1271 1271 1271 1272 1272 1272 1273 1273 1273 1274 1274 1274 1275 1275 1276

XXII 3.6.11 3.6.11.1 3.6.11.2 3.6.11.3 3.6.11.4 3.6.11.5 3.6.12 3.6.12.1 3.6.12.2 3.6.12.3 3.6.12.4 3.6.12.5 3.6.13 3.6.13.1 3.6.13.2 3.6.13.3 3.6.13.4 3.6.13.5 3.6.14 3.6.14.1 3.6.14.2 3.6.14.3 3.6.14.4 3.6.14.5 3.6.15 3.6.15.1 3.6.15.2 3.6.15.3 3.6.15.4 3.6.15.5

Inhalt

Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) Struktur . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . Fluor-Kautschuk (FKM) . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . Perfluor-Kautschuk (FFKM) . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . Silikonkautschuke . . . . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . . Polyurethan (AU, EU) . . . . . . . Struktur . . . . . . . . . . . . . . Eigenschaften . . . . . . . . . . . Verarbeitung . . . . . . . . . . . Anwendung . . . . . . . . . . . . Handelsnamen . . . . . . . . . .

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1276 1276 1276 1277 1277 1277 1277 1277 1279 1279 1280 1280 1281 1281 1281 1282 1282 1282 1282 1282 1283 1284 1285 1285 1286 1286 1287 1287 1288 1288

3.7 Chemikalienbeständigkeit der Polymere . . . . . . . . . . . . . . . 1288 3.8 Literatur 4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1298

Spezialkunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1299

4.1 Abgewandelte Naturstoffe 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.4.1

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1299

Stärke und Derivate . . . . . . Literatur – Kapitel 4.1.1 . . . . Polymilchsäure (PLA) . . . . Literatur – Kapitel 4.1.2 . . . . Polyhydroxyfettsäuren (PHF) Literatur – Kapitel 4.1.3 . . . . Cellulose und Cellulosederivate Vulkanfiber (VF) . . . . . . .

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1300 1304 1305 1307 1308 1311 1311 1312

XXIII

Inhalt

4.1.4.2 4.1.4.2.1 4.1.4.2.1.1 4.1.4.2.2 4.1.4.2.2.1 4.1.4.2.2.2 4.1.4.2.2.3

Kunststoffe aus abgewandelter Cellulose . . . . . Celluloseester aus anorganischen Säuren . . . . Cellulosenitrat (CN) . . . . . . . . . . . . . . . Celluloseester aus aliphatischen Carbonsäuren . Celluloseacetat (CA) . . . . . . . . . . . . . . . Cellulosepropionat (CP) . . . . . . . . . . . . . Celluloseacetobutyrat (CAB) . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 4.1.4 . . . . . . . . . . . . . . Thermoplaste auf Ligninbasis . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 4.1.5 . . . . . . . . . . . . . . Duroplaste auf Basis nachwachsender Rohstoffe . Polyurethane (mit Polyolen auf Basis natürlicher Öle/Fette) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Epoxyacrylate auf Basis nachwachsender Rohstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Weitere Duroplaste und Duroplastanteile auf Basis pflanzlicher Fette und Öle . . . . . . . . . . . . Literatur – Kapitel 4.1.6 . . . . . . . . . . . . . .

4.1.5 4.1.6 4.1.6.1 4.1.6.2 4.1.6.3

4.2 Elektrisch leitfähige Polymere . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1 Intrinsisch leitfähige Polymere . . . . . . . 4.2.2 Elektrisch leitfähige gefüllte Polymere . . . 4.2.2.1 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.3 Elektrisch leitfähige beschichtete Polymere 4.2.4 Literatur – Kapitel 4.2 . . . . . . . . . . . 5

Anhang

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1314 1314 1314 1317 1319 1325 1330 1333 1333 1336 1336

. . . 1336 . . . 1337 . . . 1338 . . . 1338 . . . . . .

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1338 1339 1341 1341 1347 1349

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1351

5.1 Kurzzeichen für Kunststoffe, Tabellenverzeichnis . . . . . . . . . . 1352 5.2 Kunststoffkennwerte, Tabellenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . 1379 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1405

6

Datenbanken

7

Handelsnamenverzeichnis

8

Kunststoffverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1419

9

Sachverzeichnis

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1407

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