Kunststoff - Die Metallalternative
Kunststoff ist ein alternativer Werkstoff zu Metall und wird auch umgangssprachlich als „Plastik“ bezeichnet.
Zu den sechs wichtigsten Kunststoffarten zählen Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol,
Polyurethan und Polyethylenterephthalat. Kunststoffe tragen die Bezeichnung „Poly“,
da sie aus Polymeren, also Millionen verschlungene Molekülketten, bestehen.
Dabei setzt sich die Bedeutung des Wortes „Polymer“ aus dem griechischen „poly“ = „viel“ und
„meros“ = „Teil" zusammen. Auch die Bedeutung des Grundbausteines der Polymere, die Monomer,
setzt sich aus dem griechischen „monos“ = „allein“ und „meros“ = „Teil" zusammen.
Eigenschaften von Kunststoff
Die Eigenschaften Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperatur-, Wärmeformbeständigkeit und chemische Beständigkeit von
Kunststoff kann durch die Auswahl von Ausgangsmaterial, Herstellungsverfahren und Beimischung von Additiven variiert werden.
Die Dichte von Kunststoff liegt zwischen 800 kg/m3 und 2200 kg/m3, was verdeutlicht, dass Kunststoffe leichter als Metalle sind.
Weiterhin hat Kunststoff mit 250°C – 300°C eine viel niedrige Verarbeitungstemperatur als Metall wie beispielsweise Titan.
Diese geringen Temperaturen tragen auch dazu bei, dass in den Verarbeitungsschritten Additive wie Farbmittel, Fasern,
Stabilisatoren oder Weichmacher hinzugefügt werden können. Beim Metallgießen ist dies nicht möglich, da sich Additive zersetzen.
Auch die Wärmeleitfähigkeit, die elektrische Leitfähigkeit und die Festigkeit von Kunststoffen liegen unter den von Metallen.
Gewinnung und Verwendung von Kunststoff
Zur Herstellung von Kunststoff werden Monomeren aneinandergefügt, sodass Ketten, die sogenannten „Polymeren“ entstehen.
Dazu können zwei verschiedene Methoden, die Kettenpolymerisation und die Stufenpolymerisation verwendet werden.
In der Kettenpolymerisation wird beginnend an einem Molekül weitere Monomere addiert. Diese Methode kann man in die radikalische Polymerisation, die ionische Polymerisation und die metallorganische Polymerisation unterteilen. In der Stufenpolymerisation findet eine direkte Reaktion der Monomere miteinander statt, wobei die Reaktion unter Freisetzung eines Nebenproduktes verläuft oder mit der Addition von Monomeren. Auch diese Methode wird zwischen der Polykondensation, bei der ein Nebenprodukt freigesetzt wird, und der Polyaddition,
bei welcher Monomere addiert werden, entschieden.
In weiteren Bearbeitungsschritte kann der Kunststoff beispielsweise gebohrt, gesägt, gedreht oder gefräst werden. Überwiegend werden Urformverfahren bei der Bearbeitung verwendet, wo verschiedene und komplizierte Formen möglich sind.
Kunststoffe sind vielseitig einsetzbar. Sie finden ihre Verwendung in Verpackungsmaterial, Rohre oder auch in Bodenbeläge.
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