Die Kunststoffherstellung prägt die moderne Welt und verwandelt rohe Polymere in alles, von Einwegverpackungen bis hin zu präzise Luft- und Raumfahrtkomponenten. Allerdings sind nicht alle Kunststoffe gleich geschaffen. Rohstoff- und technische Kunststoffe sind zwei häufige Arten von Thermoplastik, die geschmolzen, umgeformt und wiederholt verfestigt werden können. Rohstoffkunststoffe sind für die kostengünstige, hochvolumige Produktion alltäglicher Gegenstände ausgelegt, während Engineering Kunststoffe für anspruchsvolle Anwendungen eine überlegene Leistung bieten. In diesem Artikel werden wir die einzigartigen Merkmale, Haupttypen und Anwendungen der einzelnen diskutieren.
Was sind Warenkunststoffe?
Warenkunststoffe sind im täglichen Leben um uns herum - Sie können sie leicht auf Ihrem Kühlschrank oder in Ihrer Küche finden. Laut Grand View Research wurde der globale Markt für die Rohstoffkunststoffe von 498,2 Milliarden im Jahr 2024 bewertet. Einen. Einen. Die meisten. Einen. Die am meisten zu prognostizierten. Die am meisten geforderten. Die am meisten geforderten. Die am meisten geforderten. Die am meisten geprovten. Die am meisten gearbeiteten Mandeln von 2,9% von 2,9%. Produkte, einschließlich gängiger Gegenstände wie Klammerfilm, Plastiktüten, Getränkeflaschen, Einweggeschirr und medizinischen Handschuhen. Darüber hinaus werden Rohstoffkunststoffe in anderen täglichen Konsumgütern häufig eingesetzt, die grundlegende mechanische Festigkeit und thermische Stabilität erfordern, wie z. B. Kinderspielzeug, Elektronikgehäuse und Gerätehäuser. Sie sind kostengünstig und leicht zu verarbeiten, daher häufig in sehr hohen Volumina hergestellt.
Es gibt viele verschiedene Arten von Rohstoffkunststoffen mit jeweils einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen. Im Folgenden finden Sie einige der häufigsten:
Polyethylen (PE)
Es wird berichtet, dass Polyethylen (PE) der am häufigsten verwendete Kunststoff ist und einen großen Umsatzanteil von 34,4% im Jahr 2024 in verschiedenen Branchen ausmacht. Die Nachfrage nach PE wird hauptsächlich durch die Verwendung in der Verpackung wie Filme, Taschen und Behälter aufgrund seines leichten, chemischen Widerstandes, der einfachen Verarbeitung und Recyclabilität angetrieben.
Darüber hinaus kommt PE mit Fortschritten in mehreren Leistungsvarianten. Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE) ist weicher und transparenter und ist für Verpackungsfilme und Plastiktüten gut geeignet. Hochdichte Polyethylen (HDPE) ist stärker und dichter und wird üblicherweise für hochfeste Flaschen und Behälter oder Rohre, Tanks und Komponenten für unterirdische Entwässerungssysteme verwendet. Lineare Polyethylen (LLDPE) mit niedriger Dichte kombiniert die Flexibilität von LDPE mit der Festigkeit von HDPE, bietet eine verstärkte Tränenwiderstand und Punktionsbeständigkeit und häufig in landwirtschaftlichen Filmen und Abdeckmaterialien.
Polypropylen (PP)
Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE) sind beide Polyolefine. Sie haben ähnliche Eigenschaften wie eine gute chemische Resistenz, niedrige Dichte und niedrige Wasserabsorption. PP hat jedoch einen besseren Wärmewiderstand und wird häufig für Gegenstände wie mikrowellensichere Behälter, Warmwasserrohre und Automotorabdeckungen ausgewählt.
PP ist auch starrer und hat eine bessere Ermüdungsresistenz. Es wird in Kfz -Innenräumen, Industriegrößen und lebenden Scharnieren verwendet. Darüber hinaus hat PP eine höhere Transparenz. Im medizinischen Bereich wird es für Spritzen, IV -Flaschen, pharmazeutische Verpackungen und Einweg -Schutzausrüstung wie chirurgische Kleider und Maskenfiltermedien verwendet.
Polyvinylchlorid (PVC)
PVC ist ein seit langem etabliertes Rohstoff-Kunststoff mit geringen Kosten. Es hat Chlor in seiner molekularen Kette, was ihm einige flammretardante Eigenschaften verleiht. Dies ist wichtig für feuerresistente Anwendungen in der Elektro- und Bauindustrie. PVC ist auf verschiedene Weise leicht zu verarbeiten, einschließlich Extrusion, Injektionsform, Blasform und Kalender. Es kann auch durch Hinzufügen von Weichmachern, Stabilisatoren, Schmiermitteln, Füllstoffen und Pigmenten modifiziert werden, um seine Eigenschaften zu verändern.
PVC kommt in zwei Formen. starre PVC (UPVC) enthält wenig bis gar keinem Weichmacher, was es hart, starr und wirkungsbeständig macht. Mit den richtigen Stabilisatoren hat es auch eine gute Wetterbeständigkeit und UV -Stabilität. UPVC wird üblicherweise in Rohren, Fensterrahmen und Kreditkarten verwendet. plastizisierte oder flexible PVC wird weicher, indem eine höhere Menge von Weichmachern hinzugefügt wird. Dies senkt seine Glasübergangstemperatur (TG), wodurch das Material flexibler und leichter zu beugen ist. Flexibler PVC findet sich häufig in Kabelisolierung, Fußböden, aufblasbarem Spielzeug und medizinischem Schlauch. Die potenzielle Migration und Verdunstung von Weichmachern, die die Gesundheit und die Umwelt beeinflussen könnten, sollte jedoch Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Polystyrol (PS)
Polystyrol (PS) erscheint natürlich als hoch transparenter, glasähnlicher Feststoff. Es ist etwas starr, hat aber eine geringe Auswirkungen und kann leicht brechen. Wenn es mit anderen Polymeren gemischt oder copolymerisiert ist, z. B. durch Hinzufügen von Gummi, wird es mit hoher Aufprallpolystyrol (Hüften), was eine verbesserte Schlagkraft und Zähigkeit bietet. Dieses Formular wird in den Haushaltsgerätehülsen, Computern, Spielzeugen und Schildern häufig verwendet.
PS ist auch in Schaumformen erhältlich, wie z. B. erweitertes Polystyrol (EPS) oder extrudiertes Polystyrol (XPS). Diese leichten Schäume haben eine ausgezeichnete Wärmeisolierung, Stoßwiderstand, Polsterung und Schallabsorption. Sie finden die Verwendung bei der Aufbau von Isolier-, Schutzverpackungs- und Isolationsbrettern. PS ist jedoch nicht leicht biologisch abbaubar, und der Prozess des Recyclings und Wiederverbrauchs von Abfällen ist eine große Herausforderung.
Was sind technische Kunststoffe?
Im Gegensatz zu Rohstoffkunststoffen, die für alltägliche Gegenstände wirtschaftlich und in Massenproduktion produziert sind, sind technische Kunststoffe so konzipiert, dass sie den mechanischen und Umweltbedingungen standhalten, mit denen sich die Kunststoffkunststoffe nicht befassen. Sie sind normalerweise halbkristallin, was bedeutet, dass sie Starrheit, Festigkeit, Wärmefestigkeit, chemische Stabilität und manchmal sogar Selbstschmütze haben. Sie sind jedoch teurer und werden in der Regel in kleineren Mengen hergestellt, um bestimmte Geschäftsanforderungen oder Hochleistungsziele zu erfüllen.
Obwohl technische Kunststoffe weniger verbreitet sind als Warenkunststoffe, wächst ihre Verwendung, da sie sich zu Anwendungen einlassen, die sich traditionell auf Metalle oder andere Materialien stützten. Daher kann es immer noch schwierig sein, das richtige Material für Ihr Bearbeitungsprojekt auszuwählen. Sie können jedoch Kunststoff -Prototyping -Optionen verwenden, um bessere Entscheidungen zu treffen. Schauen wir uns als nächstes einige gängige Arten von technischen Kunststoffen an:
Polycarbonat (PC)
Polycarbonat (PC) hat Carbonatgruppen in seiner chemischen Struktur, die eine steife Verknüpfung zwischen Polymerketten bilden und das Material stärker und starrer machen. Aus diesem Grund ist PC gut für Sicherheits- und Impact-resistente Produkte wie kugelsicheres Glas, Helme und Automobil Windschutzscheiben. Die Carbonatverbindung widersetzt sich auch der Deformation bei hohen Temperaturen, was PC eine gute dimensionale Stabilität verleiht.
Als amorpher technischer thermoplastischer Thermoplastik hat Polycarbonat eine sehr niedrige Wasserabsorption und eine hohe optische Transparenz, was es für optische Objektive, Brillenlinsen und LED-Lichtabdeckungen gut geeignet macht. Darüber hinaus ist der PC leicht zu maschinenbedingt oder in gewünschte Formen. Es ist jedoch empfindlich gegenüber ultraviolettem Licht, langfristiger Außenanwendung kann zusätzliche UV-Stabilisatoren erfordern.
Polymethylmethacrylat (PMMA) / Acryl
PMMA ist eines der frühesten Ingenieurpolymere in der Acrylfamilie. Wie PC ist es transparent, bietet jedoch überlegene Lichtübertragung und erreicht oft bis zu 92%. Dies macht es zu einer leichten Alternative zu Glas und in leichten Rohren, optischen Objektiven, Diffusoren, Oberlichtern und hochwertigen Displays. Die relativ schlechte Kratzerfestigkeit von PMMA ist jedoch ein Problem bei Anwendungen mit hoher Sichtbarkeit wie Windschutzscheiben, bei denen eine klare Oberfläche für die Sicherheit von wesentlicher Bedeutung ist. Es ist eines der härtesten Polymere und hat eine gute Wetterbeständigkeit, die im Freien gut funktioniert. Während PMMA starr ist und eine gute Zugfestigkeit aufweist, kann es spröde sein und unter hohem Stress oder Auswirkungen knacken, wenn sie nicht richtig gestaltet ist.
Polyoxymethylen (POM) / Acetal
POM ist ein hochkristallines und lineares Thermoplastik, das ein ausgezeichnetes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Steifheit und Zähigkeit bietet. Die Steifheit und Festigkeit, insbesondere im Temperaturbereich von 50 bis 120 ° C, sind größer als die der meisten anderen Thermoplastika. Bei Raumtemperatur zeigt POM einen deutlichen Ertragspunkt bei etwa 8–10% Dehnung; Unter diesem Punkt erholt es sich auch nach wiederholten Stress elastisch und bietet eine hervorragende Federkapazität und Eignung für Snap -Befestigungen.
Darüber hinaus weist POM einen guten Verschleißfestigkeit, einen niedrigen dynamischen Reibungskoeffizienten und günstige elektrische Eigenschaften auf. Es ist im Allgemeinen resistent gegen Kriechen und organische Lösungsmittel. Die Temperatur mit hoher Wärmeverzerrung ermöglicht es, bei erhöhten Temperaturen gut abzubauen, während sie bei Temperaturen von nur –40 ° C wirksam bleibt.
Die Kombination dieser Eigenschaften macht POM besonders geeignet für Präzisionskomponenten wie Uhrenteile, Rollen, Lager, Zahnradwäsche, Gehäuseteile, Pumpenteile, Ventile und Zahnräder. Darüber hinaus wird die POM -Familie häufig mit Glasfaser verstärkt, um die mechanischen Eigenschaften des Basispolymers weiter zu verbessern.
Polyamid (PA) / Nylon
Polyamid (Nylon) ist ein vielseitiger Kunststoff, der in verschiedenen „Noten“ erhältlich ist und entsprechend angewendet wird. PA 6/6 hat einen hohen Schmelzpunkt, eine starke mechanische Festigkeit und eine hervorragende Verschleißfestigkeit. Es wird in Teilen verwendet, die wiederholte Reibung und Spannung wie Zahnräder, Lager und Befestigungselemente sind. pa 6 bietet bessere Formbarkeit und Fluss zu geringeren Kosten. Während sein Schmelzpunkt und seine mechanische Festigkeit etwas niedriger sind als PA 6/6, ist PA 6 besonders effektiv bei der Bildung von Fasern. Dies macht es für Textilien, Teppiche, Kleidung und Fischereinetze sowie alltägliche Gegenstände wie Zahnbürstenborsten, Seile und Nylonbeutel beliebt.
Nylon widersetzt sich in gewissem Maße Öle und Lösungsmittel, ist jedoch nicht sehr resistent gegen Säuren und Basen. Es absorbiert auch Feuchtigkeit, was seine Größe beeinflussen und einige seiner Eigenschaften schwächen kann. In einigen Fällen muss die Luftfeuchtigkeit kontrolliert oder das Material geändert werden, um eine stabile Leistung zu gewährleisten.
Polyetheretheketon (Peek)
Peek ist ein extrem leistungsstarker Kunststoff, der im Bereich der Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, medizinischen und Lebensmittelverarbeitungssektoren verwendet wird. Einer seiner wichtigsten Vorteile ist die Fähigkeit, hohen Temperaturen - bis zu 250 ° C - standzuhalten, was die thermischen Grenzen der meisten häufigsten Kunststoffe weit übersteigt. Es bietet auch eine ausgezeichnete Zugfestigkeit, Steifheit und Resistenz gegen Verschleiß und Müdigkeit, während es gegen fast alle Chemikalien sehr resistent ist. Zusätzlich hat Peek eine geringe Feuchtigkeitsabsorption und ist biokompatibel. Es ist jedoch teurer als die meisten CNC -Kunststoffe aufgrund hoher Rohstoffkosten und der Komplexität seines Bearbeitungsprozesses.
Polyethylen Terephthalat (PET)
PET ist ein starker, transparenter, halbkristalliner Kunststoff mit ausgezeichneter chemischer Widerstand. Es ist das Hauptmaterial für Polyesterfasern, die in Kleidung und Heimtextilien verwendet werden. PET bietet auch eine hervorragende Barriereresistenz gegen Gase und Feuchtigkeit, wodurch Getränke und verderbliche Lebensmittel frisch beibehalten werden, indem Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit eintreten. Darüber hinaus wird PET durch ein gut etabliertes System mit geschlossenem Kreislauf weitgehend recycelt, was es zu einer attraktiven Option für umweltfreundliche Verpackungen macht.
Polybutylen -Terephthalat (PBT)
PBT ist in der Struktur ähnlich wie PET, enthält jedoch eine zusätzliche - (Ch₂) -Gruppe in seinem Rückgrat. Dieses längere aliphatische Segment verleiht PBT eine verbesserte mechanische Festigkeit, Steifheit, niedrigere Feuchtigkeitsabsorption und eine bessere dimensionale Stabilität im Vergleich zu PET. Es hat auch eine ausgezeichnete elektrische Isolierung und chemische Resistenz. Diese Eigenschaften machen PBT für Automobil-, Elektro- und Industriekomponenten wie Anschlüsse, Zahnräder und Präzisionsteile, in denen eine höhere Leistung erforderlich ist, beliebt.
Polytetrafluorethylen (PTFE)
PTFE hat einen der niedrigsten Reibungskoeffizienten unter Feststoffen. Dies bedeutet, dass Komponenten wie Lager, Dichtungen und Schiebeteile aus PTFE normalerweise keine zusätzlichen Schmiermittel benötigen. Die natürliche Non-Stick-Oberfläche wird auch in Kochgeschirrbeschichtungen und anderen Anwendungen, bei denen die Adhäsion problematisch ist, häufig verwendet. Darüber hinaus ist PTFE gegen nahezu alle Chemikalien sehr resistent und bietet eine hervorragende Wärmefestigkeit, die kontinuierlich mit Temperaturen von bis zu 260 ° C (500 ° F) ausgesetzt ist. Es bietet auch eine wirksame elektrische Isolierung. Im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen wie Peek oder POM ist PTFE relativ weich, weist eine geringe Zugfestigkeit auf und neigt dazu, unter konstantem Stress zu verformen.
Abschluss
Rohstoffkunststoffe sind kostengünstige Materialien mit Grundfestigkeit, thermischen und chemischen Eigenschaften. Sie werden häufig für Verpackungen, Einwegprodukte, Haushaltsgegenstände und tägliche Konsumgüter verwendet. Im Gegensatz dazu bieten Engineering -Kunststoffe hervorragende mechanische, chemische, elektrische und optische Eigenschaften und sind zur bevorzugten Wahl für das Ersetzen von Materialien wie Metallen und Keramik in anspruchsvollen Anwendungen geworden. Wenn Sie weitere Fragen oder Produktanforderungen in Bezug auf Kunststoffmaterialien haben, können Sie sich gerne kontaktieren Sie uns !
FAQ
1. Was ist der Unterschied zwischen technischen Kunststoffen und Kunststoffen?
technische Kunststoffe sind leistungsstarke Materialien, die für anspruchsvolle Anwendungen hohe Festigkeit, Wärmefestigkeit und chemische Stabilität bieten. Häufige Beispiele sind PC, PMMA und POM.
Fachkunststoff sind für spezifische Nischenanwendungen ausgelegt, die einzigartige Eigenschaften erfordern, wie z. B. extremer chemischer Widerstand, herausragende optische Klarheit, spezialisierte elektrische Eigenschaften und außergewöhnliche Umweltstabilität. Flüssigkristallpolymere (LCP), Polyetherimid (PEI) und Hochleistungs-Thermosets wie Epoxidharze sind die typischen Beispiele.
2. Was ist der stärkste technische Kunststoff?
Insgesamt gibt es keinen einzigen „stärksten“ technischen Kunststoff, da die Stärke von der spezifischen Eigenschaft (Zug, Biege, Auswirkung usw.) und den Verwendungsbedingungen abhängt. Polyamideimid (PAI) ist jedoch als die höchste Zugfestigkeit bei nicht verstärkten Thermoplastik und erreicht etwa 21.000 psi. Dieses Hochleistungsmaterial hat auch einen hervorragenden Verschleiß- und Strahlungsbeständigkeit, eine geringe Entflammbarkeit und Rauchemission sowie eine hohe thermische Stabilität. PAI wird häufig in Strahlmotoren, Verbrennungsmotoren, Schubscheiben und gedruckten Leiterplatten sowie in Ventilen, Zahnrädern, Lagern, elektrischen Anschlüssen und anderen kritischen mechanischen Komponenten verwendet.
3. Was ist der am häufigsten verwendete Rohstoff -Kunststoff?
Polyethylen (PE) ist der am weitesten verbreitete Kunststoff, der im Jahr 2024 über 34,4% der gesamten Kunststoffproduktion ausmacht. Es handelt sich um ein kostengünstiges thermoplastisches Polymer, das leicht zu formen ist, was es zu einem Grundnahrungsmittel für Verpackungen, Verbraucherprodukte und industrielle Anwendungen macht. Seine verschiedenen Formen wie LDPE und HDPE erweitern seine globale Verwendung weiter.
Thermoplastic gegen Thermoset: Was ist der Unterschied?27 März, 2025
