Kunststoffe Werkstoffe im GWH-Installationsbereich ARBEITS- UND MATERIALKUNDE 107 2.5.1 Einteilung der Kunststoffe 2.5.2 Thermoplastische Kunststoffe Thermoplaste bestehen aus langen Fadenmolekülen mit nur zwei reaktionsfähigen Enden. Die Anordnung der Fadenmoleküle kann • amorph, d.h. in einer ungeordneten Struktur oder • teilkristallin, d.h. in teilweise geordneter Struktur vorliegen. Teilkristalline Thermoplaste sind Polyolefine wie z. B. • Polyethlen PE, • Polybuten PB und • Polypropylen PP. Amorphe Thermoplaste sind Styrole und Vinylchloride wie z.B. • Polyvinylchlorid PVC, • Polystyrol PS und • Polycarbonat PC. Eigenschaften der Thermoplaste: • wiederholt schmelzbar • schweißbar • Der Anteil der Kristallite bestimmt die Dichte und die mechanischen Eigenschaften. • Bei hoher mechanischer Belastung neigen sie zum Kriechen und zu bleibender Verformung. • Bei zunehmender Erwärmung sinken die Festigkeitswerte ab. • Können mehrmals umgeformt und verformt werden. Polyetylen PE Dichte: ρ ~ 0,94 bis 0,95 kg/dm3 Wärmeleitfähigkeit: λ ~ 0,41 W/m . K Wärmeausdehnung: α ~ 0,20 bis 0,25 mm/m . K PE ist ein durch Polymerisation hergestellter polyolefinischer Thermoplast. Er ist daher sehr gut schweißbar, ist aber infolge der geringen Warmfestigkeit nur für Kaltwasser-, Gas- und Abwasserleitungen verwendbar. Vernetztes Polyetylen VPE (PE-X) Dichte: ρ ~ 0,94 kg/dm3 Wärmeleitfähigkeit: λ ~ 0,41 W/m . K Wärmeausdehnung: α ~ 0,20 mm/m . K VPE ist ein Thermoelast, dessen Struktur durch die Verbindung der Fadenmoleküle mit so genannten Brücken in ein Raumnetzmolekül erzielt wird. Dadurch bekommt der Thermoelast ähnliche Eigenschaften wie der Duroplast, wobei er die Härte des Thermoplastes beibehält. Bei VPE-a–Rohren werden die Molekülketten des HDPE an den Kohlenstoffatomen unter hohem Druck und mit Hilfe eines organischen Peroxides miteinander verknüpft (Verfahren Engel). Das dadurch entstehende räumliche Netzwerk kann auch als einziges Makromolekül bezeichnet werden. VPE ist wegen der Vernetzung nicht schweißbar, die Warmfestigkeit nimmt jedoch stark zu, dadurch ist VPE auch im Warmwasser- und Heizungsbereich einsetzbar. Kunststoffe Elastomere Thermoplaste Duroplaste Abb. 1: Moleküle thermoplastischer Kunststoffe auf synthetischem Weg synthetically Bewehrung reinforcement chemische Umwandlung chemical conversion Dachplatte flat roof tile Druckleitungsrohr pressure pipe Einzelmolekül single molecule Epoxidharz epoxy resin Erdgas natural gas Erdöl oil Faserzement fibrous cement Fassadenplatte facade slab Gasöl gas oil Kohle coal Kunststoff plastic (or: synthetic) material Lüftungsrohr ventilation pipe Makromolekül macro-molecule Monomer monomer Petroleum paraffin (oil) Polyaddition addition polymerization Polykondensation condensation polymerization Polymerisation polymerization Polyurethan polyurethane Pressrohr pressed steel pipe Rohbenzin crude petroleum Salzsäure hydrochloric acid Synthese synthesis Verknüpfung combination; linking Zellulose cellulose Fadenmoleküle mit Verzweigung Fadenmoleküle ohne Verzweigung Abb. 2: Anordnung der Fadenmoleküle kristallin amorph MUSTER
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