Duroplast vs. Thermoplast: Ein einfacher Leitfaden für die Wahl des richtigen Kunststoffs

Nicht alle Kunststoffe werden auf dieselbe Weise hergestellt. Die beiden wichtigsten Arten sind duroplastische und thermoplastische Kunststoffe. Wenn Sie sich für die falsche Art entscheiden, können Sie Zeit und Geld verlieren. Dieser Artikel soll Ihnen helfen, die Unterschiede auf einfache Weise zu erkennen. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Sie den besten Kunststoff für Ihren Auftrag auswählen. So können Sie teure Fehler vermeiden.

Was genau ist ein thermoplastisches Material?

Sie können sich einen Thermoplast wie ein Stück Schokolade vorstellen. Wenn man sie heiß macht, wird sie flüssig. Wenn sie abkühlt, wird sie wieder zu einem Feststoff. Das kann man immer wieder tun. Ein Thermoplast ist ein Polymer, das das Gleiche tut. Es wird weich und lässt sich leicht formen, wenn es erhitzt wird. Beim Abkühlen wird es dann wieder hart. Das bedeutet, dass man einen Thermoplast immer wieder erwärmen und neu formen kann.

Diese Arten von Kunststoffen und Thermoplasten beginnen als kleine Kunststoffkügelchen. Bei Raumtemperatur sind sie fest. Wenn ein Unternehmen etwas herstellen will, erhitzt es die Kügelchen. Der Kunststoff schmilzt zu einem weichen Brei, der in eine Form gegossen werden kann. Da man sie schmelzen und wiederverwenden kann, sind thermoplastische Kunststoffe in der Regel einfach zu recyceln. Einige gängige Arten von Thermoplasten, die man täglich sieht, sind Polypropylen, Polyethylen, PVC, Polystyrol und Nylon. Andere Thermoplaste sind Acryl.

Und was ist ein duroplastischer Kunststoff?

Sie können sich einen Duroplast wie einen Laib Brot vorstellen. Sie beginnen mit einem nassen Teig. Sie geben ihn in eine Pfanne und schieben ihn in den Ofen. Die Hitze bewirkt eine chemische Veränderung, die den Teig in ein festes Brot verwandelt. Nach dem Backen kann man ihn nicht mehr in Teig zurückverwandeln. Ein duroplastischer Kunststoff tut dasselbe. Er ist zunächst ein flüssiges Harz und wird erhitzt, um zu härten.

Dieser Erhitzungsschritt wird als Aushärtung bezeichnet. Während der Aushärtung gehen die winzigen Teile im Inneren des duroplastischen Materials sehr feste Verbindungen ein. Dies wird als Vernetzung bezeichnet. Dieser Vorgang macht den Duroplast sehr zäh und hart. Nachdem ein duroplastisches Teil hergestellt wurde, kann es nicht mehr geschmolzen oder seine Form verändert werden. Die Veränderung ist endgültig. Wenn Sie versuchen, es erneut zu erhitzen, wird es einfach verbrennen. Aus diesem Grund schmelzen Duroplaste nicht. Bekannte duroplastische Polymere sind Epoxid, Polyurethan, Silikon und Phenol. Die chemische Struktur eines duroplastischen Polymers ist nach dem Aushärten für immer verändert.

Was ist der größte Unterschied zwischen duroplastischen und thermoplastischen Polymeren?

Der Hauptunterschied besteht darin, wie die einzelnen Kunststoffe mit Wärme umgehen, nachdem sie hergestellt worden sind. Ein thermoplastischer Kunststoff kann erweichen und wieder geschmolzen werden. Ein Duroplast kann das nicht. Dies ist der wichtigste Materialunterschied. Ein thermoplastischer Kunststoff besteht aus langen, separaten Polymerketten. Diese Ketten können sich aneinander vorbei bewegen, wenn sie heiß werden. Dadurch werden sie beim Erhitzen weich.

Ein Duroplast hingegen geht während des Aushärtungsprozesses starke chemische Bindungen ein. Diese starken Bindungen während des Aushärtungsprozesses fügen alles zu einem großen Stück zusammen. Sie können sich das wie ein Spinnennetz vorstellen. Aus diesem Grund ist ein Duroplast so zäh und kann nicht geschmolzen werden. Der Unterschied zwischen Duroplasten und Thermoplasten besteht in dieser chemischen Veränderung. Thermoplastische und duroplastische Materialien verhalten sich deshalb sehr unterschiedlich. Ein duroplastisches Polymer ist in seiner Form fixiert.

Die folgende übersichtliche Tabelle zeigt die Unterschiede zwischen duroplastischen und thermoplastischen Polymeren:

Wie werden diese Arten von Kunststoffen hergestellt?

Die Herstellung von Teilen aus Thermoplasten und Duroplasten erfolgt in verschiedenen Schritten. Thermoplastische Werkstoffe werden oft als kleine feste Kugeln hergestellt. Diese Kugeln werden eingeschmolzen. Dann werden sie in eine Form gedrückt. Ein gängiges Verfahren hierfür ist die Extrusion. Bei diesem Verfahren wird das geschmolzene Kunststoffmaterial durch eine speziell geformte Öffnung gedrückt. Das ist so, als würde man Zahnpasta aus einer Tube herausdrücken.

Duroplastische Polymere sind nicht dasselbe. Sie werden normalerweise in flüssiger Form gelagert. Dieses flüssige Harz wird mit einer speziellen Flüssigkeit gemischt, die den Härtungsprozess in Gang setzt. Diese Mischung wird dann in eine Form gegossen oder gedrückt. Hierfür werden Verfahren wie das Harz-Transfer-Molding oder die Reaktionsinjektion verwendet. Anschließend wird Wärme eingesetzt, um den Aushärtungsprozess zu starten und das Harz zu härten. Das Teil ist dann ein fester Duroplast.

Kann das Spritzgießen sowohl für Duroplaste als auch für Thermoplaste verwendet werden?

Ja, man kann für beide das Spritzgießverfahren verwenden. Aber das Spritzgießverfahren ist nicht für beide gleich. Es ist ein sehr gebräuchliches Verfahren, um Teile entweder aus einem Thermoplast oder einem Duroplast herzustellen.

Beim Thermoplast-Spritzgießen werden feste Perlen in einem heißen Rohr geschmolzen. Eine sich drehende Schnecke drückt das geschmolzene thermoplastische Harz mit viel Druck in eine kalte Form. Der Kunststoff kühlt ab und wird fest. Dann öffnet sich die Form, und die fertigen thermoplastischen Teile kommen heraus. Wichtig ist, dass der Kunststoff zuerst erhitzt und dann die Form kalt gemacht wird.

Beim Duroplast-Spritzgießen ist das Verfahren fast umgekehrt. Das duroplastische Flüssigharz hat zunächst eine normale Temperatur. Die Einspritzschnecke drückt diese Flüssigkeit in eine sehr heiße Form. Die Hitze in der Form führt dazu, dass der Duroplast eine chemische Reaktion eingeht und aushärtet. Dieses Verfahren wird auch als Reaktionsspritzgießen bezeichnet. Wichtig ist dabei, dass das Teil in einer heißen Form hergestellt wird. Diese Methode des Kunststoffspritzgusses eignet sich hervorragend für die Herstellung starker Duroplastteile mit vielen Details.

Welches ist das stärkere Modell? Ein Blick darauf, wie sie sich unterscheiden.

Wenn man sich die physikalischen Eigenschaften ansieht, wird klar, warum man einen Kunststoff dem anderen vorziehen könnte. In den meisten Fällen ist ein Duroplast stärker als ein Thermoplast. Die stark vernetzten Teile in einem Duroplast verleihen ihm eine erstaunliche Festigkeit und machen ihn sehr steif. Dies verleiht ihm auch eine hohe Dimensionsstabilität. Das bedeutet, dass er seine Form sehr gut beibehält, auch wenn man auf ihn drückt oder er sehr heiß wird.

Ein Duroplast hat in der Regel auch eine bessere chemische Beständigkeit. Das bedeutet, dass starke Chemikalien ihm nicht so leicht schaden. Duroplastische Polymere sind aufgrund ihrer Herstellungsweise in der Lage, hohen Temperaturen standzuhalten, ohne ihre Form zu verändern. Dies verleiht ihnen eine hohe thermische Stabilität. Ein Thermoplast kann zwar stark sein, wird aber bei einer viel niedrigeren Temperatur weich. Die Materialeigenschaften eines Duroplasts machen ihn zur perfekten Wahl für harte Aufgaben.

Was sind die Hauptvorteile von Duroplasten?

Es gibt viele gute Gründe, Duroplaste zu verwenden. Die Vorteile von Duroplasten machen sie zur allerbesten Wahl für einige Arten von Produkten. Da Duroplaste so stabil sind, können sie für die Herstellung von Teilen verwendet werden, die sehr lange halten und starkem Druck standhalten müssen. Sie lassen sich nicht so leicht verbiegen oder verformen.

Ein weiterer großer Pluspunkt ist, dass sie sehr gut mit Hitze umgehen können. Viele Duroplastprodukte werden in Autos und Haushaltsmaschinen verwendet, weil sie nicht schmelzen, wenn sie in der Nähe eines heißen Motors oder einer Heizung liegen. Duroplaste bieten auch ein tolles Aussehen. Sie können in sehr schwierige Formen gebracht werden, die eine glatte und glänzende Oberfläche haben. Sie bekommen auch nicht so leicht Kratzer und werden von Chemikalien nicht angegriffen. Dieses hohe Leistungsniveau macht Duroplaste zur ersten Wahl für schwierige Aufgaben, bei denen eine hohe Dimensionsstabilität und chemische Beständigkeit bei hohen Temperaturen erforderlich sind.

Lassen Sie uns über Recycling sprechen: Können ein Duroplast und ein Thermoplast recycelt werden?

Dies ist ein großer Unterschied zwischen den beiden Kunststoffen. Die Wiederverwertbarkeit von Thermoplasten ist eine ihrer größten Stärken. Da man sie einschmelzen und umformen kann, ist es einfach, einen Thermoplast zu recyceln. Alte Flaschen, Becher und Teile können eingeschmolzen und zu ganz neuen Dingen verarbeitet werden. Das ist sehr gut für unseren Planeten.

Ein Duroplast ist viel schwieriger zu recyceln. Da er eine chemische Veränderung durchläuft, kann man ihn nicht schmelzen. Wenn ein Duroplast hergestellt ist, bleibt er für immer so. Man kann ihn nicht erweichen. Sie können ein altes Duroplastteil zu einem Pulver zermahlen. Dann kann man es als Füllstoff für andere Materialien verwenden. Aber man kann es nicht zu einem neuen Teil mit der gleichen Qualität recyceln. Wenn es also darum geht, gut für die Erde zu sein, sind thermoplastische Werkstoffe die klaren Gewinner.

Was sind einige alltägliche Beispiele für diese Kunststoffe?

Duro- und Thermoplaste sind in vielen Dingen in unserer Umgebung zu finden. Wenn Sie die Beispiele für duroplastische und thermoplastische Materialien kennen, können Sie sehen, wie sie in unserer Welt verwendet werden. Beide haben eine sehr breite Palette von Anwendungen.

Gängige Beispiele für Thermoplaste sind:

• Polyethylen: Wird für Einkaufstaschen, Milchflaschen und andere Behälter verwendet.
• Polypropylen: Wird für Autostoßstangen, Lebensmittelwannen und Teppiche verwendet.
• PVC: Wird für Wasserrohre, Fensterrahmen und Bodenfliesen verwendet.
• Polystyrol: Wird für Schaumstoff-Kaffeebecher, Hausisolierung und Verpackungs-Erdnüsse verwendet.
• Nylon: Wird in Jacken, Seilen und kleinen Maschinenteilen verwendet.

Duroplastische Kunststoffe und Polymere umfassen:

• Epoxid: Ein sehr starker Klebstoff, der auch für Beschichtungen und in elektronischen Bauteilen verwendet wird.
• Polyurethan: Wird für Schaumstoff in Stühlen, Wandisolierung und Skateboard-Rädern verwendet.
• Silikon: Wird in Backformen, Dichtungen für Gläser und in Krankenhäusern verwendet.
• Phenol: Wird für elektrische Schalter, Labortische und Billardkugeln verwendet.
• Materialien wie Polyester: Ein duroplastischer Typ wird für die Karosserien von Booten und Autos verwendet.

Diese Palette von Anwendungen zeigt, wie diese beiden Arten von Polymeren für alles verwendet werden, von Kochgeschirr über Teppiche bis hin zu Laborgeräten. Die Kunststoffe und Polymere umfassen Epoxid, Polyurethan und vieles mehr.

Duroplast vs. Thermoplast: Wie wählt man das beste Material?

Woher wissen Sie also, ob Sie einen Duroplast oder einen Thermoplast benötigen? Die Wahl des besten Materials hängt davon ab, was Sie mit Ihrem Produkt erreichen wollen. Zunächst müssen Sie die Unterschiede zwischen Thermoplasten und Duroplasten verstehen. Die wichtigste Frage bei der Entscheidung zwischen Duroplast und Thermoplast ist, wie das Teil funktionieren muss und wo es eingesetzt werden soll.

Bei Bedarf sollten Sie einen thermoplastischen Kunststoff wählen:

• Ein Material, das recycelt werden kann.
• Ein Produkt, das keiner sehr hohen Hitze ausgesetzt ist.
• Ein billigeres Material für die Herstellung vieler Dinge auf einmal.
• Ein Teil, das sich biegen lässt.

Sie sollten einen Duroplast wählen, wenn Sie ihn brauchen:

• Ein Material, das sehr robust ist und lange hält.
• Ein Produkt, das an einem Ort mit hohen Temperaturen arbeiten muss.
• Ein Material mit hoher chemischer Beständigkeit.
• Ein Teil, das auch bei hoher Belastung seine Form behalten muss.

Diese Überlegungen werden Ihnen bei der Auswahl der Materialien helfen. Die Kenntnis des Unterschieds zwischen Thermoplasten und Duroplasten ist der Schlüssel zur Auswahl des richtigen Materials für Ihre Aufgabe. Dieser Leitfaden über Duroplaste und Thermoplaste soll Ihnen die Wahl zwischen Thermoplasten und Duroplasten erleichtern.

Dinge, die man sich merken sollte

Hier ein kurzer Überblick über das Wichtigste aus der Diskussion über Duroplast und Thermoplast:

• Thermoplastische Kunststoffe sind wie Butter. Sie lassen sich erhitzen, schmelzen und immer wieder neu formen. Dadurch sind sie leicht zu recyceln.
• Duroplaste sind wie Kuchen. Nachdem sie erhitzt und ausgehärtet sind, ist die Veränderung endgültig. Man kann sie nicht noch einmal schmelzen.
• Der größte Unterschied besteht darin, wie sie im Inneren aufgebaut sind. Duroplaste stellen starke, dauerhafte Verbindungen her. Thermoplaste tun dies nicht.
• Duroplaste sind in der Regel stärker. Sie können besser mit Hitze, Chemikalien und Druck oder Zug umgehen.
• Wählen Sie je nach Bedarf. Wenn Sie es recyceln müssen und es sich biegen soll, wählen Sie einen thermoplastischen Kunststoff. Wenn Sie etwas sehr Starkes brauchen, das Hitze aushalten kann, wählen Sie einen Duroplast.