Was ist der Unterschied zwischen Duroplasten und Thermoplasten?
Aufgrund ihrer niedrigeren Schmelzpunkte eignen sich thermoplastische Kunststoffe hervorragend für Anwendungen mit recycelten Materialien. Im Gegensatz dazu können duroplastische Kunststoffe hohen Temperaturen standhalten, ohne sich zu verformen, was sie langlebiger macht.
Aus ästhetischer Sicht gelten thermoplastische Kunststoffe als überlegen gegenüber duroplastischen Polymeren, duroplastische Materialien gelten jedoch immer noch als ästhetisch ansprechender im Vergleich zu Alternativen wie Metallen. Diese Materialien ermöglichen das Lackieren oder Beschichten in der Form, einschließlich des direkten Auftragens von Beschichtungen auf die Form vor dem Einspritzen duroplastischer Polymere. Diese Technik sorgt für eine bessere Materialhaftung auch bei widrigen Wetterbedingungen und verhindert Risse, Brüche oder Abblättern.
Duroplastische Kunststoffe
Duroplastische Kunststoffe, auch als duroplastische Harze oder duroplastische Polymere bekannt, sind typischerweise bei Raumtemperatur flüssig und härten dann aus, wenn sie erhitzt oder bestimmten chemischen Stoffen ausgesetzt werden. Sie werden oft mit Verfahren wie Reaction Injection Moulding (RIM) oder Resin Transfer Moulding (RTM) hergestellt und gehen während des Aushärtungsprozesses dauerhafte chemische Bindungen ein. Diese chemischen Bindungen zwischen Monomerketten innerhalb des Materials, sogenannte Vernetzungen, verankern die Moleküle an ihrem Platz und verändern die Eigenschaften des Materials, sodass es nicht schmilzt und in einen flüssigen Zustand zurückkehrt. Sobald duroplastische Kunststoffe erhitzt werden, nehmen sie eine bestimmte Form an Überhitzung kann dazu führen, dass sie sich zersetzen, anstatt in eine flüssige Phase zurückzukehren.
Duroplastische Kunststoffe eignen sich aufgrund ihrer höheren strukturellen Integrität gut für Anwendungen, die Hitzebeständigkeit und chemische Beständigkeit erfordern. Zu den üblichen Anwendungen für duroplastische Materialien gehören elektronische Gehäuse, elektrische Komponenten und chemische Verarbeitungsgeräte. Zu den gängigen duroplastischen Materialien gehören Epoxidharze, Polyimide und Phenolharze, die Verformungen und Stößen standhalten und häufig in Verbundwerkstoffen verwendet werden.
Duroplastische Kunststoffe und thermoplastische Kunststoffe sind beides Polymere, verhalten sich jedoch bei Hitzeeinwirkung unterschiedlich. Thermoplastische Kunststoffe schmelzen beim Erhitzen, nachdem sie erstarrt sind, während duroplastische Kunststoffe nach dem Aushärten ihre Form behalten und beim Erhitzen in einem festen Zustand bleiben.
Aufgrund ihrer niedrigeren Schmelzpunkte eignen sich thermoplastische Kunststoffe hervorragend für Anwendungen mit recycelten Materialien. Im Gegensatz dazu können duroplastische Kunststoffe hohen Temperaturen standhalten, ohne sich zu verformen, was sie langlebiger macht.
Aus ästhetischer Sicht gelten thermoplastische Kunststoffe als überlegen gegenüber duroplastischen Polymeren, duroplastische Materialien gelten jedoch immer noch als ästhetisch ansprechender im Vergleich zu Alternativen wie Metallen. Diese Materialien ermöglichen das Lackieren oder Beschichten in der Form, einschließlich des direkten Auftragens von Beschichtungen auf die Form vor dem Einspritzen duroplastischer Polymere. Diese Technik sorgt für eine bessere Materialhaftung auch bei widrigen Wetterbedingungen und verhindert Risse, Brüche oder Abblättern.
Vorteile:
Duroplastische Kunststoffe bieten vielfältige Vorteile:
1. Kann mit verschiedenen Toleranzen geformt werden.
2. Ermöglichen Sie ein flexibles Produktdesign.
3. Verbesserte strukturelle Integrität durch Änderung der Wandstärke.
4. In der Regel günstiger als aus Metall gefertigte Teile.
5. Hervorragende elektrische Isolationseigenschaften.
6. Hervorragende Hitzebeständigkeit bei hohen Temperaturen.
7. Korrosionsbeständigkeit.
8. Starke Dimensionsstabilität.
9. Geringe Wärmeleitfähigkeit.
10. Geringere Installations- und Formkosten im Vergleich zu thermoplastischen Kunststoffen.
11. Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht.
12. Wasserdichte Eigenschaften.
13. Erhältlich in verschiedenen Farben und Oberflächenausführungen.
Nachteile:
Trotz dieser zahlreichen Vorteile haben duroplastische Polymere noch einige Nachteile:
Kann nicht umgeformt oder wiederverarbeitet werden.
Kann nicht recycelt werden.
Warum sind Duroplaste härter als Thermoplaste?
Duroplastische Kunststoffe sind aufgrund des dreidimensionalen Netzwerks von Bindungen oder Vernetzungen, die während des Herstellungsprozesses entstehen, härter als Thermoplaste. Da sie ihre Form als starke kovalente Bindungen zwischen Polymerketten beibehalten, eignen sich Duroplaste auch besser für Hochtemperaturanwendungen. Je höher die Vernetzungsdichte, desto besser sind sie in der Lage, einer Zersetzung durch Hitze und chemischen Angriffen zu widerstehen. Eine höhere Vernetzungsdichte verbessert auch die mechanische Festigkeit und Härte dieser Materialien, kann jedoch zu Sprödigkeit führen.
Abschluss
Aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften, der Recyclingfähigkeit und mehr gibt es eine Reihe von Unterschieden zwischen Duroplasten und Thermoplasten. Dadurch eignen sie sich je nach Faktoren wie erforderlicher Härte und Temperaturbeständigkeit für unterschiedliche Anwendungen.
Während Thermoplaste nicht so gut für Anwendungen bei höheren Temperaturen geeignet sind wie Duroplaste, können sie recycelt und wiederverwendet werden, während Duroplaste nicht auf die gleiche Weise geschmolzen und umgeformt werden können.