Kunststoffe

Diverse Kunststoffe

Von Baustoffen über Haushaltswaren, Spielzeug und Verpackungsmaterial bis hin zu medizinischem Gerät: Weil Kunststoffe überaus vielseitig sind, werden sie für die unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt.

Doch was genau ist Kunststoff eigentlich? Welche Arten gibt es? Und was ist der Unterschied zwischen den einzelnen Kunststoffarten?

Diese Fragen beantworten wir Ihnen jetzt!:

Was sind Kunststoffe?

Kunststoffe sind synthetische Materialien, die mittels Polymerisation von Molekülen hergestellt werden. Bei der Polymerisation handelt es sich um einen chemischen Prozess, bei dem kleine, organische Moleküle, die sogenannten Monomere, miteinander verbunden werden. Die Monomere bilden dadurch entweder lange Ketten oder dreidimensionale Netzwerke und werden auf diese Weise zu Polymeren.

Zwar bestehen alle Kunststoffe aus den gleichen Grundbausteinen. Während der Herstellung und im Zuge der weiteren Verarbeitung ist es aber möglich, ihnen die Eigenschaften zu verleihen, die für die geplante Anwendung benötigt werden.

Welche Arten von Kunststoffen gibt es?

Je nach chemischer Struktur, physikalischen Eigenschaften und Verwendungszweck lassen sich Kunststoffe in verschiedene Kategorien einteilen.

Zu den wichtigsten Gruppen gehören diese:

• Thermoplaste werden durch Erwärmung weich. Dadurch lassen sie sich mehrfach neu formen oder umformen, ohne dass sich ihre chemische Struktur verändert. Zu den Thermoplasten gehören zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol.

• Im Unterschied zu Thermoplasten härten Duroplaste während der Verarbeitung aus. Deshalb können sie nicht noch einmal geschmolzen und umgeformt werden. Epoxidharz, Melaminharz und Phenolharz sind Beispiele für Duroplasten.

• Elastomere sind Kunststoffe, die elastische Eigenschaften haben. Weil sie gummiartig sind, nehmen sie nach einer Verformung wieder ihre ursprüngliche Form an. In die Gruppe der Elastomere gehören Gummi, Silikon und Polyurethan.

• Thermoplastische Elastomere (TPE) verbinden die Eigenschaften von Thermoplasten und Elastomeren miteinander. Sie sind formbar wie Thermoplaste und verfügen gleichzeitig über elastische Eigenschaften. Beispiele für Kunststoffe dieser Art sind thermoplastisches Polyurethan (TPU) und thermoplastisches Elastomer-Olefin (TPE-O).

• Wie die Bezeichnung schon andeutet, sind faserverstärkte Kunststoffe mit Fasern angereichert. Die Fasern verbessern die Festigkeit und erhöhen die Steifigkeit der Kunststoffe. Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) und kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) gehören beispielsweise in diese Kategorie.

• Biokunststoffe werden aus erneuerbaren Materialien hergestellt und sind biologisch abbaubar. Ein Beispiel für einen Biokunststoff ist PLA (Polylactid).

Die genannten Gruppen bieten einen groben Überblick über die Hauptkategorien. Innerhalb jeder Gruppe gibt es aber eine Vielzahl an speziellen Kunststoffarten, sodass für nahezu jede Anwendung der optimale Kunststoff vorhanden ist.

Wodurch unterscheiden sich die Kunststoffarten voneinander?

Unterschiede gibt es auch mit Blick auf die Elastizität, die Festigkeit und die Temperaturbeständigkeit. Elastomere zeichnen sich dadurch aus, dass sie besonders elastisch und flexibel sind. Wie elastisch und fest Thermoplaste sind, hängt vom Kunststofftyp ab, während Duroplaste üblicherweise eher spröde und starr sind.

Dafür sind Duroplaste aber meist beständiger gegenüber Wärme als Thermoplaste. Generell gibt es Kunststoffe, die sehr gut mit Wärme zurechtkommen oder sogar hitzebeständig sind. Andere Kunststoffe verformen sich oder schmelzen, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind.

Unterschiedliche Verarbeitungsmöglichkeiten erlauben einerseits die Anwendung verschiedener Techniken und wirken sich andererseits auf die Wiederverwertbarkeit von Kunststoffen aus. Thermoplaste können erhitzt werden, um sie zu schmelzen und zu formen.

Dadurch können sie auch mehrfach recycelt werden, weil sie in der Lage sind, ihre Form zu ändern, wenn sie nach dem Erhitzen abkühlen und aushärten. Im Unterschied dazu härten Duroplaste bei der Verarbeitung aus und nehmen eine dauerhafte Form an. Weil sie nicht wieder geschmolzen werden können, gestaltet sich ihr Recycling schwieriger.

Nicht zuletzt ergeben sich aus den Eigenschaften die Anwendungsbereiche, für die die jeweiligen Kunststoffe optimiert sind. Bei vielen Verpackungsmaterialien, Rohren und Alltagsgegenständen beispielsweise handelt es sich um Thermoplaste.

Duroplaste werden überwiegend für elektrische Isolatoren, Gehäuse und Bauteile mit hoher Festigkeit verwendet. Die gummiartigen Elastomere spielen dort ihre Stärke aus, wo elastische Eigenschaften gefragt sind.

Sind Kunststoff und Plastik eigentlich das Gleiche?

Im allgemeinen Sprachgebrauch werden die Begriffe Kunststoff und Plastik oft synonym verwendet. Ganz richtig ist das aber eigentlich nicht. Denn Kunststoff steht als Oberbegriff für eine sehr breitgefächerte Klasse von synthetischen und halb-synthetischen Polymeren.

Unter den Begriff Kunststoff fallen demnach viele verschiedene Materialien. Ihre Gemeinsamkeit besteht darin, dass sie durch Polymerisation hergestellt werden. Zu den Kunststoffen gehören Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere und etliche Spezialkunststoffe.

Plastik beschreibt eher Materialien und Produkte aus der Gruppe der Kunststoffe. Oft geht es dabei um formbare oder flexible Materialien. Umgangssprachlich ist dann zum Beispiel von Plastiktüten, Plastikflaschen, Plastikschüsseln und anderen Gegenständen aus Kunststoff die Rede.

Oft können beide Begriffe ausgetauscht werden, denn sie beziehen sich auf synthetisch hergestellte Materialien. Enger definiert bezieht sich Plastik aber auf bestimmte Arten von Kunststoffen, während Kunststoff der wissenschaftlichere Oberbegriff für die Materialklasse ist.

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