Abts Kunststoff-Wissen für Einsteiger

Grundlagen, Eigenschaften und Recycling polymerer Werkstoffe
4. aktualisierte und erweiterte Auflage 2020
ISBN: 978-3-446-46525-1
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 308 Seiten

Der perfekte Einstieg
Das Fachbuch vermittelt einen praxisnahen Einblick in das Thema Kunststoffe und ist damit für Auszubildende und Quereinsteiger geeignet.


Alle wichtigen Themen zu Kunststoffen
Natürliche und synthetische Werkstoffe werden definiert und die historische Entwicklung der Kunststoffe wird beschrieben. Anschließend wird die Abgrenzung von Metallen und keramischen Werkstoffen erklärt, es folgt eine Betrachtung der wirtschaftlichen Bedeutung der Kunststoffe.
Chemische Grundlagen, im Wesentlichen also Polymerisation, Polyaddition und Polykondensation werden erläutert. Die wichtigsten Thermoplaste werden anhand ihrer Charakteristik und Eigenschaften vorgestellt und durch Anwendungsbeispiele veranschaulicht.
Kunststoffadditive, die Verarbeitung von Thermoplasten und kunststoffspezifische Kennwerte werden in weiteren Kapiteln beschrieben. Tabellen mit den wichtigsten Kennwerten und ein Glossar vervollständigen das Buch.


Das Standardwerk bereits in vierter Auflage
Die vierte Auflage wurde durchgehend aktualisiert
Das Kapitel "Kunststoffe und Umwelt" wurde neu erstellt und deutlich erweitert

Autoren/Hrsg.

Abts, Georg

Fachgebiete

• Technische Wissenschaften Maschinenbau | Werkstoffkunde Technische Mechanik | Werkstoffkunde Materialwissenschaft: Polymerwerkstoffe
• Technische Wissenschaften Verfahrenstechnik | Chemieingenieurwesen | Biotechnologie Technologie der Kunststoffe und Polymere

Inhaltsverzeichnis

1;Der Autor;6
2;Vorwort zur 4. Auflage;8
3;Inhaltsverzeichnis;12
4;1 Natürliche und synthetische Werkstoffe;18
4.1;1.1 Definitionen;18
4.2;1.2 Historische Entwicklung;21
4.3;1.3 Abgrenzung der Kunststoffe von Metallen und keramischen Werkstoffen;43
4.3.1;1.3.1 Aufbau;44
4.3.2;1.3.2 Dichte;46
4.3.3;1.3.3 Mechanische Eigenschaften;47
4.3.3.1;1.3.3.1 Allgemeine Betrachtungen;47
4.3.3.2;1.3.3.2 Metalle;49
4.3.3.3;1.3.3.3 Keramische Werkstoffe;52
4.3.3.4;1.3.3.4 Spezifisches Verhalten von Thermoplasten;53
4.3.3.5;1.3.3.5 Spezifisches Verhalten von Elastomeren;57
4.3.3.6;1.3.3.6 Spezifisches Verhalten von Duroplasten;58
4.3.3.7;1.3.3.7 Betrachtung weiterer mechanischer Kennwerte;58
4.3.3.8;1.3.3.8 Verhalten unter dynamischer Belastung;60
4.3.4;1.3.4 Gebrauchstemperatur;62
4.3.5;1.3.5 Wärmeausdehnung und Wärmeleitfähigkeit;64
4.3.6;1.3.6 Elektrische Leitfähigkeit;65
4.3.7;1.3.7 Optische Eigenschaften;66
4.3.8;1.3.8 Akustische Eigenschaften;67
4.3.9;1.3.9 Verhalten gegenüber Chemikalien und Umwelteinflüssen;68
4.3.10;1.3.10 Prinzipielle Unterschiede bei der Verarbeitung;71
4.3.11;1.3.11 Zusammenfassender Vergleich;72
4.4;1.4 Wirtschaftliche Bedeutung der Kunststoffe;75
5;2 Polymere Werkstoffe;84
5.1;2.1 Chemische Grundlagen;84
5.2;2.2 Grundlagen polymerer Werkstoffe;91
5.3;2.3 Polymerisation, Polyaddition, Polykondensation;96
5.4;2.4 Arten polymerer Werkstoffe;97
5.4.1;2.4.1 Klassifizierung;97
5.4.2;2.4.2 Temperaturabhängige Charakteristik;100
5.4.3;2.4.3 Thermoplaste;104
5.4.4;2.4.4 Elastomere;107
5.4.5;2.4.5 Thermoplastische Elastomere;114
5.4.6;2.4.6 Duroplaste;115
5.4.7;2.4.7 Faserverstärkte Kunststoff-Verbundwerkstoffe (Composites);118
6;3 Thermoplaste;126
6.1;3.1 Herstellung;126
6.2;3.2 Einteilung;127
6.3;3.3 Standardkunststoffe: Eigenschaften, Charakteristik, Anwendungen;129
6.3.1;3.3.1 Polyethylen (PE);129
6.3.2;3.3.2 Polypropylen (PP);131
6.3.3;3.3.3 Polyvinylchlorid (PVC);132
6.3.4;3.3.4 Polystyrol (PS);136
6.4;3.4 Technische Thermoplaste;137
6.4.1;3.4.1 Styrol-Acrylnitril-Kunststoff (SAN);137
6.4.2;3.4.2 Acrylnitril-Butadien-Styrol-Kunststoff (ABS);138
6.4.3;3.4.3 Acrylnitril-Styrol-Acrylat-Kunststoff (ASA);139
6.4.4;3.4.4 Polyamide (PA);139
6.4.5;3.4.5 Polymethylmethacrylat (PMMA);143
6.4.6;3.4.6 Polyethylenterephthalat (PET);144
6.4.7;3.4.7 Polybutylenterephthalat (PBT);146
6.4.8;3.4.8 Polycarbonat (PC);146
6.4.9;3.4.9 Polyoxymethylen (POM);149
6.4.10;3.4.10 Polyphenylenether (PPE);149
6.4.11;3.4.11 Polymerblends;150
6.5;3.5 Hochleistungskunststoffe;151
6.5.1;3.5.1 Fluorkunststoffe;151
6.5.2;3.5.2 Polyarylsulfone (PSU), Polyethersulfone (PES), Polyphenylensulfone (PPSU);152
6.5.3;3.5.3 Polyphenylensulfid (PPS);153
6.5.4;3.5.4 Polyaryletherketone (PAEK);153
6.5.5;3.5.5 Polyimide (PI);154
6.5.6;3.5.6 Selbstverstärkende teilkristalline Polymere (LCP);155
6.6;3.6 Elektrisch leitfähige Polymere;156
6.7;3.7 Thermoplastische Elastomere (TPE);157
6.7.1;3.7.1 Übersicht und Nomenklatur;157
6.7.2;3.7.2 Spezifisches Eigenschaftsprofil;161
6.7.2.1;3.7.2.1 Thermoplastische Elastomere auf Basis von Polyetheramiden (TPA);161
6.7.2.2;3.7.2.2 Thermoplastische Elastomere auf Basis Polyetherester (TPC);162
6.7.2.3;3.7.2.3 Unvernetzte (TPO) und vernetzte (TPV) thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis;162
6.7.2.4;3.7.2.4 Thermoplastische Elastomere auf Styrolbasis (TPS);164
6.7.2.5;3.7.2.5 Thermoplastische Polyurethan-Elastomere (TPU);165
6.8;3.8 Biopolymere/Biokunststoffe;166
7;4 Kunststoffadditive;178
7.1;4.1  Füllstoffe;178
7.2;4.2  Faserwerkstoffe;179
7.3;4.3  Weichmacher;181
7.4;4.4  Flammschutzmittel;181
7.5;4.5  Stabilisatoren;182
7.6;4.6  Farbmittel;184
7.7;4.7  Weitere Additive;185
8;5 Die Verarbeitung von Thermoplasten;188
8.1;5.1 Aufbereiten;189
8.2;5.2 Urformen;190
8.2.1;5.2.1 Spritzgießen;190
8.2.2;5.2.2 Extrusion;196
8.2.3;5.2.3 Blasformen;199
8.2.4;5.2.4 Kalandrieren;201
8.2.5;5.2.5 Rotationsformen (Rotomolding);202
8.2.6;5.2.6 Wirbelsintern;203
8.2.7;5.2.7 Schäumen;204
8.2.8;5.2.8 Tempern;205
8.2.9;5.2.9 Additive Fertigung;205
8.3;5.3 Umformen;206
8.4;5.4 Fügen;208
8.4.1;5.4.1 Schweißen;209
8.4.2;5.4.2 Kleben;211
8.4.3;5.4.3 Nieten;212
8.4.4;5.4.4 Schrauben;212
8.4.5;5.4.5 Schnappverbindungen;213
8.5;5.5 Veredelung;214
9;6 Kennwerte von Thermoplasten;216
9.1;6.1 Rheologische Eigenschaften;217
9.1.1;6.1.1 Schmelzindex (MVR, MFR), ISO 1133;217
9.1.2;6.1.2 Schwindung, ISO 294;217
9.2;6.2 Mechanische Eigenschaften;218
9.2.1;6.2.1 Zugversuch, ISO 527;218
9.2.2;6.2.2 Schlag- und Kerbschlagbiegeversuch, ISO 179 (Charpy)/ ISO 180 (Izod);219
9.3;6.3 Thermische Kennwerte;219
9.4;6.4 Brandverhalten;220
9.5;6.5 Elektrische Prüfungen;221
9.6;6.6 Sonstige Kennwerte;221
9.6.1;6.6.1 Härte;221
9.6.2;6.6.2 Druckverformungsrest (ISO 815);222
9.6.3;6.6.3 Dynamische Prüfungen;222
10;7 Kunststoffe und Umwelt;224
10.1;7.1 Aktuelle Situation im Jahr 2019;224
10.2;7.2 Recycling von Werkstoffen;232
10.3;7.3 Recycling von Metall, Glas, Keramik und Papier;233
10.3.1;7.3.1 Recycling von Stahl;233
10.3.2;7.3.2 Recycling von Aluminium;234
10.3.3;7.3.3 Recycling von Glas;234
10.3.4;7.3.4 Recycling von Keramik;235
10.3.5;7.3.5 Recycling von Papier;236
10.4;7.4 Recycling von Kunststoffen;236
10.4.1;7.4.1 Kunststoffabfall in Zahlen und Fakten;236
10.4.2;7.4.2 Generelle Probleme beim Recyceln von Kunststoffen;238
10.4.3;7.4.3 Einteilung und Kennzeichnung von Kunststoffabfällen;242
10.4.4;7.4.4 Verwertung von Kunststoffabfällen;243
10.4.4.1;7.4.4.1 Produktionsabfälle;243
10.4.4.2;7.4.4.2 Verarbeitungsabfälle;243
10.4.4.3;7.4.4.3 Sortenreine Kunststoffabfälle;243
10.4.4.4;7.4.4.4 Verbundteile aus mehreren Kunststoffen;245
10.4.4.5;7.4.4.5 Faserverstärkte Kunststoffe;246
10.4.4.6;7.4.4.5 Elastomere und Duroplaste;246
10.4.4.7;7.4.4.6 Gemischte Kunststoffabfälle;247
10.4.4.8;7.4.4.7 Chemisches Recycling;249
10.4.4.9;7.4.4.8 Zusammenfassung;251
10.5;7.5 Fazit;253
11;8 Übersichtstabellen;260
12;9 Glossar;278
13;10 Weiterführende Literatur;294
14;Index;296

Über Autor(innen)

Abts, Georg
Dipl.-Ing. Georg Abts arbeitete nach seinem Studium 20 Jahre in der damaligen Abteilung Anwendungstechnik des Geschäftsbereichs Kautschuk der Bayer AG, Leverkusen. Danach wechselte er in den Geschäftsbereich Polycarbonates der Covestro AG (ehemals Bayer MaterialScience AG). Er ist Mitglied des CAMPUS-Arbeitskreises und blickt heute auf eine über 30-jährige Erfahrung mit polymeren Werkstoffen zurück.