Duroplaste
Ein duroplastischer Kunststoff, auch Duroplast genannt, ist ein Polymermaterial, das irreversibel aushärtet. Die Aushärtung kann durch:
- Wärme (im Allgemeinen über 200 °C (392 °F)) -
eine chemische Reaktion (z.B. zweikomponentiges Epoxid)
- Bestrahlung wie z.B. Elektronenstrahlverarbeitung
Duroplastische Materialien sind in der Regel vor dem Aushärten flüssig oder verformbar, so dass sie in ihre endgültige Form gebracht werden können. Andere werden als Klebstoffe verwendet. Andere sind fest. Einige feste duroplastische Polymere werden als Formmasse in Halbleitern und integrierten Schaltungen (IC) verwendet. Einmal ausgehärtet, kann ein wärmehärtbares Harz nicht wieder erhitzt und in eine flüssige Form zurückgeschmolzen werden.
Prozess
Der Härtungsprozess wandelt das Harz durch einen Vernetzungsprozess in einen Kunststoff oder Gummi um. Es werden Energie und/oder Katalysatoren hinzugefügt, die die Molekülketten an chemisch aktiven Stellen (z.B. ungesättigten Stellen oder Epoxidstellen) zur Reaktion bringen und sich zu einer starren 3-D-Struktur verbinden. Durch die Vernetzung wird ein Molekül mit einem größeren Molekulargewicht gebildet, was zu einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt führt. Während der Reaktion steigt das Molekulargewicht des Polymers so weit an, dass sein Schmelzpunkt höher ist als die Umgebungstemperatur. So formt sich das Material zu einem festen Material.
Unkontrollierte Wiedererwärmung des Materials führt zum Erreichen der Zersetzungstemperatur vor Erreichen des Schmelzpunktes. Daher kann ein duroplastisches Material nach dem Aushärten nicht geschmolzen und neu geformt werden. Dies bedeutet, dass Duroplaste nicht recycelt werden können, außer als Füllmaterial.
Eigenschaften
Duroplastische Materialien sind aufgrund dieses dreidimensionalen Netzwerks von Verbindungen (Vernetzung) im Allgemeinen fester als thermoplastische Materialien. Duroplastische Materialien eignen sich auch besser für Hochtemperaturanwendungen bis zur Zersetzungstemperatur. Sie sind jedoch spröder. Viele duroplastische Polymere sind schwierig zu recyceln.
Verwandte Seiten
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- Schmelzgebundene Epoxid-Beschichtung
- Thermoplastischer Kunststoff
Fragen und Antworten
Q: Was ist ein duroplastisches Polymer?
A: Ein duroplastisches Polymer ist ein Polymermaterial, das irreversibel aushärtet.
F: Wie kann ein Duroplast ausgehärtet werden?
A: Die Aushärtung eines Duroplasts kann durch Hitze (im Allgemeinen über 200°C), eine chemische Reaktion (z.B. Zweikomponenten-Epoxid) oder durch Bestrahlung, z.B. mit einem Elektronenstrahl, erfolgen.
F: Können duroplastische Materialien in ihre endgültige Form gegossen werden?
A: Ja, duroplastische Materialien sind vor dem Aushärten in der Regel flüssig oder verformbar, so dass sie in ihre endgültige Form gebracht werden können.
F: Sind alle duroplastischen Polymere fest?
A: Nein, einige duroplastische Polymere werden als Klebstoffe verwendet und andere sind fest.
F: Wo werden feste duroplastische Polymere verwendet?
A: Einige feste duroplastische Polymere werden als Formmassen in Halbleitern und integrierten Schaltkreisen (IC) verwendet.
F: Kann ein gehärtetes duroplastisches Harz wieder erwärmt und in eine flüssige Form zurückgeschmolzen werden?
A: Nein, ein einmal gehärtetes duroplastisches Harz kann nicht wieder aufgewärmt und in eine flüssige Form zurückgeschmolzen werden.
F: Wie lautet ein anderer Name für ein duroplastisches Polymer?
A: Ein anderer Name für ein duroplastisches Polymer ist Duroplast.
