Der älteste Thermoplast-Kunststoff: Plexiglas
Plexiglas ist ein Thermoplast, was so viel wie Warmverformung bedeutet. Die technische Bezeichnung lautet auf Polymethylmethacrylat, kurz PMMA. Die allgemeine, umgangssprachliche Bezeichnung leitet sich daraus ab: Acrylglas. Bereits in den 1920ern wurde es erfunden, wenige Jahre später brachte es Dr. Otto Röhm zur Serienreife und ließ es für die Degussa unter der Bezeichnung „Plexiglas“ schützen. Heute wird es von der Evonik Röhm GmbH hergestellt und stetig weiter verbessert.
Wichtige Eigenschaften
Maßgebliche Eigenschaften wären eine hohe Lebensdauer, gestützt durch UV-Unempfindlichkeit. Auch Witterungsverhältnisse steckt Plexiglas sehr gut weg. Dazu kommen noch weitere positive Eigenschaften, darunter auch die nachträglich genannten:
- warm verformbar
- splittert nicht
- hohe Flexibilität
- hohe Lichtdurchlässigkeit (92 Prozent)
- erhältlich transparent, halb transparent und lichtdicht, darüber hinaus in vielen auch fluoreszierenden Farben
- lässt sich ähnlich einfach wie Holz bearbeiten
Plexiglas und Acrylglas
Allerdings hat Plexiglas als Markenprodukt natürlich auch seinen Preis. Wem der zu hoch ist, kann stattdessen auch auf Acrylglas von unbekannten Herstellern zurückgreifen. Jedoch müssen Sie in diesem Fall mit schlechteren Qualitätseigenschaften rechnen. Darunter leidet bei Acrylglas vor allem die Langlebigkeit. Die Unterschiede zwischen Plexiglas und Acrylglas im Allgemeinen zeigen wir hier auf.
Alternativen zu Acrylglas und Plexiglas
Aber auch bestimmte negative Eigenschaften machen Plexiglas für manche Anwendungen unbrauchbar, obwohl die Grundattribute (einfache Bearbeitung inklusive Wärmeumformung beispielsweise) geschätzt werden. Unter diesen Umständen bieten sich die folgenden Thermoplast-Kunststoffe an:
- Polycarbonat (PC)
- Polyethylen (PE)
- Polyvinylchlorid (PVC)
- Polypropylen (PP)
- Polystyrol (PS)
- Polyethylenterephthalat (PETP)
- Polyoxymethylen (POM)
- Polytetrafluoraethylen (PTFE)
- Polyvinylidenfluorid (PVDF)
- Hartgewebe (HGW)
Nachfolgend wollen wir die Vor- und Nachteile der verschiedenen Kunststoffe etwas umreißen:
Polycarbonat (PC)
PC ist transparent und besonders widerstandsfähig gegen Durchschlagversuche. In diesem Bereich kommen andere transparente Thermoplaste nicht an Polycarbonat heran. Außerdem ist der Kunststoff in einem weiten Temperaturbereich einsetzbar: von minus 90 bis plus 135 Grad Celsius. Dazu kommen noch hervorragende dielektrische Eigenschaften. Ähnlich wie bei Acrylglas gibt es auch Hersteller von PC, die ihre Produkte in der Vergangenheit schützen ließen. Die bekanntesten Handelsnamen dafür sind Lexan und Makrolon.
Polyethylen (PE)
Polyethylene finden sich nahezu überall in unserer Umwelt. Es ist der meistverwendete Kunststoff überhaupt. Grundsätzlich wird PE dabei nach der Dichte unterschieden. Mit hoher Dichte wird es als HD-PE bezeichnet, mit niedriger Dichte als LD-PE (HD für High Density, LD für Low Density). An sich ist PE ungiftig, jedoch werden dem Kunststoff bei der Herstellung zahlreiche Additive beigemengt, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen.
Besonders bei PE unbekannten Ursprungs besteht dieses Risiko, weshalb gerade bei Kinderspielzeug oder für Lebensmittel verwendetes PE nur auf namhafte Produkte gesetzt werden sollte. Dennoch ist die Ökobilanz (Herstellung, Gebrauch, Wiederverwertung und Recycling) von Polyethylen relativ gut, vergleicht man es mit anderen Kunststoffen.
Polyvinylchlorid (PVC)
Genau hier liegt eine der größten Schwachstellen von PVC: die Umweltverträglichkeit ist durch die deutlich höhere, toxikologische Belastung massiver. Besonders als technischer Kunststoff ist er jedoch hoch geschätzt. PVC (auch transparent) ist langlebig, gut zu bearbeiten (kleben) und ausgesprochen preiswert. Transparente PVC-Platten werden als Lichtplatten bezeichnet.
Polypropylen (PP)
Polypropylen besitzt ähnliche Eigenschaften wie Hart-PE. Es ist ein verhältnismäßiger harter Kunststoff, der sehr gut gegen zahlreiche chemische Stoffe unempfindlich ist. Bei technischen Anwendungen muss jedoch bedacht werden, dass PP bei Temperaturen von 0 Grad und tiefer spröde wird.
Polystyrol (PS)
PS ist ebenfalls ein sehr harter Kunststoff, der aber von Haus aus auch bei normalen Temperaturen spröde ist. Daher wird er hauptsächlich für Spritzgußteile verwendet, die als Einweg- oder Wegwerf-Produkte konzipiert sind.
Polyethylenterephthalat (PETP)
Die technischen Eigenschaften gestatten Anwendungsmöglichkeiten, die mit anderen Kunststoffen unmöglich werden. PETP ist stark abriebfest, kann hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden und ist auch chemisch resistent. Deshalb wird dieser Kunststoff oftmals auch anstelle von Nichteisen-Metallen eingesetzt, da diese ähnliche Attribute vorweisen.
Polyoxymethylen (POM)
Die Eigenschaften von Polyoxymethylen sind denen von PETP sehr ähnlich. Dazu kommt noch eine enorme Durchschlagsfestigkeit. Präzisionskunststoffteile, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden müssen, können aus POM hergestellt werden. Auch die chemischen Eigenschaften sind mit denen von PETP vergleichbar.
Polytetrafluoraethylen (PTFE)
PTFE ist vor allem ein Hochleistungskunststoff. Hohe extreme Temperaturen (minus 200 bis plus 250 Grad Celsius) sowie eine hohe Druck- und Abriebfestigkeit zeichnen diesen Thermoplast aus. Durch beispielsweise Glasfaserverstärkung können die Eigenschaften zusätzlich und erheblich verbessert werden. PTFE ist dabei vielen Menschen besser unter dem Handelsnamen des Unternehmens DuPont bekannt: Teflon.
Polyvinylidenfluorid (PVDF)
PVDF wird in der Schmelze gewonnen, ist nahezu lichtdicht weiß und sehr teuer. Es bietet Sicherheit bei Strahlung und hat gute Abriebeigenschaften. Wärmeempfindlichkeit (positiv) und chemische Eigenschaften (positiv) sind etwas schlechter als bei Polytetrafluorethylen. Hinter Produkten mit den Bezeichnungen Floraflon, Solef oder Kynar verbirgt sich PVDF.
Hartgewebe (HGW)
In Phenolharz getränktes Baumwollgewebe. Sehr gute isolierende Eigenschaften in Bezug auf Elektrizität, dazu hohe mechanische Belastbarkeit. Außerdem ist es widerstandsfähig gegen zahlreiche chemische Stoffe wie Kraftstoffe, Öle und verdünnte Laugen.
Alternativen zu Acrylglas und Plexiglas für Heimwerker
Für den Heimwerker sind vor allem PVC und Polycarbonat (PC) echte Alternativen, da sie bei ähnlichen Anwendungen zum Einsatz kommen können. Allerdings ist der UV-Schutz nicht so hoch wie bei Acrylglas. Auch die allgemeine Langlebigkeit von Acrylglas und insbesondere von Plexiglas wird zumeist nicht erreicht. Bei sehr spezifischen Anwendungen können aber natürlich auch Heimwerker auf andere Thermoplaste zurückgreifen.