Eigenschaften von Kunststoffen

- Dec 10, 2018-

Der physikalische Zustand und die Morphologie eines Polymers haben einen starken Einfluss auf seine mechanischen Eigenschaften. Ein einfaches Maß für die Unterschiede im mechanischen Verhalten ist das Dehnung , die auftritt, wenn ein Kunststoff unter Spannung gesetzt (beansprucht) wird. Ein glasartiges Polymer wie Polystyrol ist ziemlich steif und zeigt ein hohes Verhältnis von Anfangsspannung zu Anfangsdehnung. Andererseits sind Polyethylen und Polypropylen, zwei hochkristalline Kunststoffe, als Filme und Formkörper verwendbar, da ihre amorphen Bereiche bei Raumtemperatur deutlich über ihren Glasübergangstemperaturen liegen. Die lederne Zähigkeit dieser Polymere oberhalb von T g ergibt sich aus den kristallinen Bereichen, die in einer amorphen, gummiartigen Matrix vorhanden sind. Mit diesen Kunststoffen sind Dehnungen von 100 bis 1000 Prozent möglich. Im PET , ein weiterer halbkristalliner Kunststoff, die kristallinen Anteile liegen in einer Glasmatrix vor, da die Tg von PET über Raumtemperatur liegt. Dies verleiht dem Material eine Steifigkeit und eine hohe Dimensionsstabilität unter Belastung, die für Getränkeflaschen und Aufzeichnungsbänder von großer Bedeutung sind.

Nahezu alle Kunststoffe zeigen bei Dehnung eine gewisse Dehnung, die sich bei Entfernung der Spannung nicht erholt. Dieses Verhalten, bekannt als Kriechen ”kann für einen Kunststoff, der deutlich unter seiner Tg liegt , sehr klein sein, kann jedoch für einen teilweise kristallinen Kunststoff, der über Tg liegt, von Bedeutung sein .

Zu den am häufigsten genannten mechanischen Eigenschaften von Polymeren gehören Steifheit und Bruchspannung, die in der Säule gemessen werden Tabelle der Eigenschaften und Anwendungen als Biegemodul und Zugfestigkeit . Eine andere wichtige Eigenschaft ist Zähigkeit , die Energie, die ein Polymer vor dem Versagen absorbiert - oft als Folge eines plötzlichen Aufpralls. Wiederholte Belastungen, die deutlich unter der Zugfestigkeit eines Kunststoffs liegen, können zu Ermüdungserscheinungen führen.

Die meisten Kunststoffe sind schlechte Wärmeleiter. Die Leitfähigkeit kann noch weiter reduziert werden, indem ein Gas (normalerweise Luft) in das Material eingebracht wird. Beispielsweise hat geschäumtes Polystyrol, das in Bechern für heiße Getränke verwendet wird, eine Wärmeleitfähigkeit von etwa einem Viertel derjenigen des ungeschäumten Polymers. Kunststoffe sind auch elektrische Isolatoren, sofern sie nicht speziell für die Leitfähigkeit ausgelegt sind. Zu den wichtigen elektrischen Eigenschaften gehören neben der Leitfähigkeit die Durchschlagfestigkeit (Durchschlagfestigkeit bei hohen Spannungen) und der Durchschlagsverlust (ein Maß für die Energie, die als Wärme abgegeben wird, wenn ein Wechselstrom angelegt wird).


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