KUNSTSTOFFE
Hochleistungskunststoffe
Die so genannten Hochleistungskunststoffe sind in erster Linie technische Kunststoffe, also Polymere, die sich durch ihre mechanischen, elektrischen und thermischen Eigenschaften auszeichnen. Sie genügen weniger optischen oder haptischen Ansprüchen, sondern sind für rein technische Anwendungen gedacht.
Die Abgrenzung der Hochleistungs- von den Technischen Kunststoffen erfolgt in aller Regel über die Dauergebrauchstemperatur. Hochleistungskunststoffe können Temperaturen von 150°C und mehr dauerhaft widerstehen. So gesehen könnte man diese Materialien auch als Hochtemperatur-Kunststoffe bezeichnen. Allerdings können die Hochleistungskunststoffe deutlich mehr, als nur hohe Einsatztemperaturen aushalten. Einige widerstehen auch kryogenen Bedingungen mit Temperaturen von unter minus 200°C, andere weisen eine fast universelle Beständigkeit gegen Chemikalien auf, wieder andere sind besonders widerstandsfähig gegenüber radioaktiver Strahlung oder anderen Umgebungseinflüsse.
Hochleistungskunststoffe können extrem verschleißfest, hoch rein oder besonders elektrisch isolierend sein. Sie werden überall dort eingesetzt, wo die Eigenschaften der technischen Kunststoffe, insbesondere im Blick auf die Temperaturbeständigkeit nicht mehr ausreichen. Aufgrund der deutlich höheren Kosten im Vergleich zu den technischen Kunststoffen, sollte der mit dem Einsatz der Hochleistungskunststoffe erwartete Nutzen in einem ausgewogenen Verhältnis zu den Kosten stehen.
HENDERKOTT & RÖCKER Kunststofftechnik bietet Hochleistungskunststoffe standardmäßig aus den folgenden Materialgruppen für unterschiedliche Anforderungen und Einsatzbedingungen an:
Fluorkunststoffe (PTFE, PVDF …)
Fluorkunststoffe sind teilkristalline Thermoplaste aus perfluorierten Monomeren. In diesen Kunststoffen sind die Wasserstoffatome der Kohlenstoffhauptketten ganz oder teilweise durch Fluoratome ersetzt. Diese Fluorbindungen sind relativ stabil, so dass Fluorkunststoffe eine hohe Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit aufweisen.
Fluorkunststoffe zeigen einen relativ hohen Kristallisationsgrad und eine für ungefüllte Kunststoffe sehr hohe Dichte von bis zu 2,2 g/cm³. Darüber hinaus weisen die Fluorpolymere gute elektrische und dielektrische Eigenschaften auf.
Zu den Fluorkunststoffen gehören unter anderem das nicht schmelzbare Polytetrafluorethylen (PTFE) mit seinen Modifikationen, besser bekannt als Teflon® und das thermoplastisch verarbeitbare Polyvinylidenfluorid (PVDF). Beide zusammen sind die wichtigsten Vertreter dieser Gruppe, die noch eine Vielzahl anderer thermoplastischer Fluorverbindungen beinhaltet.
Haupteigenschaften
- hervorragende Chemikalienbeständigkeit
- hohe Temperaturbeständigkeit
- für Kunststoffe hohe Dichte
- gute dielektrische Eigenschaften (PTFE)
- gute mechanische Eigenschaften (PVDF)
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Polyphenylensulfid (PPS) - Techtron®
Polyphenylensulfid (PPS) gehört zu den Schwefelkunststoffen, bei denen die aromatische Monomereinheiten über Schwefelbrücken miteinander verbunden sind.
Polyphenylensulfid ist ein teilkristalliner Thermoplast mit hohem Kristallisationsgrad, der im ungefüllten Zustand relativ hart und spröde ist. Üblich sind daher mit Glas- oder Mineralfaser gefüllte und/oder tribologisch modifizierte Typen, die sich besser verarbeiten lassen.
PPS ist mit seiner Dauergebrauchstemperatur von bis zu 220°C und seiner außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit ein weit verbreiteter Hochleistungskunststoff, der in bestimmten Anwendungen mit gutem Erfolg anstatt des teureren PEEK eingesetzt werden kann. Insbesondere faserverstärkte und/oder tribologisch optimierte Typen zeichnet sich durch ein ausgewogenes Eigenschaftsbild mit hoher mechanischer Festigkeit und guter Dimensionsstabilität aus.
Haupteigenschaften
- hohe Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit
- gute mechanische Festigkeit
- hohe Dimensionsstabilität
- Wärmeformbeständigkeitstemperatur bis 115°C.
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Polyetheretherketon (PEEK)
Polyetheretherketon (PEEK) ist ein teilkristalliner Hochleistungskunststoff, der den meisten Polymeren in Temperatur- und Medienbeständigkeit überlegen ist.
PEEK zeigt eine hohe Festigkeit und Steifigkeit und ist gegen fast alle organischen und anorganischen Chemikalien beständig und bis 260° hydrolysebeständig. Es gilt als hoch rein, gast im Vakuum kaum aus und ist als physiologisch unbedenklich eingestuft und damit für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet. Es erfüllen auch die höchsten Anforderungen für die Biokompatibilität und kann in Medizin- und Pharmaanwendungen eingesetzt werden.
PEEK ist selbstverlöschend und zeigt eine geringe Rauchentwicklung im Brandfall. Die elektrischen und dielektrischen Eigenschaften sind auch bei hohen Temperaturen hervorragend.
Aufgrund ihrer Eigenschaften wird PEEK für die verschiedensten, thermisch belasteten Bauteile in allen erdenklichen Anwendungen eingesetzt.
Haupteigenschaften
- hohe Dauergebrauchstemperatur
- hohe mechanische Festigkeit und Steifigkeit
- Wärmevormbeständigkeitstemperatur bis 160°C
- gute Chemikalien- und Strahlenbeständigkeit
- hoch rein und physiologisch unbedenklich.
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