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    Kunststoff-Kompendium

    Kunststoff-Kompendium

    Autoren:

    Verlag:
    Vogel Business Media  Weitere Titel dieses Verlages anzeigen

    Auflage: 7. Auflage
    Erschienen: Februar 2011
    Seiten: 499
    Sprache: Deutsch
    Preis: 42.80 €
    Illustration: zahlreiche Abbildungen
    Maße: 249x172x34
    Einband: Gebundene Ausgabe
    Reihe: Vogel Fachbuch
    ISBN: 9783834331649

    Inhaltsverzeichnis

    Vorwort5
    1Grundbegriffe13
    1.1Definitionen13
    1.2Chemischer Aufbau14
    1.3 Definitionen zur Nomenklatur
    der Polymere16
    1.3.1Allgemein16
    1.3.2Kurzzeichen16
    1.3.3Trivialname Tn16
    1.3.4 Monomereinheit ME (monomeric
    unit) nach IUPAC16
    1.3.5Herkunftsbezogener Name hN17
    1.3.6 Konstitutionelle Repetiereinheit
    KRE (englisch: Constitutional
    repeating unit) nach IUPAC17
    1.3.7 Strukturbezogener Name sN
    nach IUPAC17
    1.3.8Kunststoffgruppe Kg17
    1.3.9Beispiele zur Nomenklatur17
    1.4 Makromoleküleigenschaften als
    Ursache der Werkstoffeigenschaften22
    1.4.1Gestalt der Makromoleküle22
    1.4.2Ordnung der Makromoleküle24
    1.4.3 Nebenvalenzkräfte und ihr Einfluß
    auf das Verhalten der Kunststoffe25
    1.4.4 Die Kunststoffgruppen: Thermo-
    plaste - Polymerlegierungen -
    Elastomere - Duroplaste26
    1.5 Zusammenfassung der
    Werkstoffeigenschaften29
    1.6 Vergleich der Kunststoffe mit
    Metallen, Keramik, Glas30
    2 Kunststoffherstellung
    (Polymerisation)35
    2.1Grundbegriffe und Übersicht35
    2.1.1 Einteilung der
    Polymerisationsarten35
    2.1.2 Struktur und Polymerisations-
    neigung von C=C-Monomeren38
    2.2Reaktionsmechanismen44
    2.2.1 Additionspolymerisation als
    Kettenreaktion (APK)44
    2.2.2 Radikalische Polymerisation
    von Vinylchlorid45
    2.2.3 Anionische Polymerisation
    von Cyanoacrylat48
    2.2.4 Kationische Polymerisation
    von Vinylether50
    2.2.5 Stereospezifische Polymerisation
    von Propylen mittels
    Ziegler-Natta-Katalysatoren oder
    Metallocen-Katalysatoren52
    2.2.6 Ionische Polymerisation von
    Heterocyclen58
    2.2.7 Additionspolymerisation als
    Stufenreaktion (APS)60
    2.2.8Kondensationspolymerisation (KP)62
    2.2.9 Polymerisation durch oxidative
    Kopplung64
    2.2.10Molmasse der Makromoleküle65
    2.2.11Copolymerisation65
    2.2.11.1Überwiegend lineare Ketten65
    2.2.11.2Pfropfcopolymerisation67
    2.2.12 Allgemeine Erscheinungen bei der
    Polymerisation68
    2.3Technologie der Polymerisation71
    3 Aufbau und thermische
    Eigenschaften der Standard- und
    Hochleistungskunststoffgruppen79
    3.1Grundbegriffe und Übersicht79
    3.2Teilkristalline Thermoplaste84
    3.2.1 Zustandsbereiche und
    Übergangstemperaturen84
    3.2.2 Auswirkungen der
    Übergangstemperaturen90
    3.2.3 Herkunft und B edeutung
    thermodynamischer Daten90
    3.2.4 Schmelzwärme und
    Kristallinitätsgrad92
    3.2.5Dichte und Kristallinitätsgrad93
    3.2.6 Kennzeichnung der Wendel-
    struktur (Helix)94
    3.2.7Kristallisationsgeschwindigkeit95
    3.3Homogene amorphe Thermoplaste96
    3.4Polymerlegierungen104
    ?
    3.4.1Definition104
    3.4.2 Verträglichkeit verschiedener
    Polymere untereinander104
    3.5 Schlagzähe Thermoplaste und ihr
    Wirkungsmechanismus110
    3.6Thermoplastische Elastomere112
    3.7 Chemisch weitmaschig vernetzte
    Elastomere116
    3.7.1Thermisches Verhalten116
    3.7.2 Chemischer Aufbau und
    Beständigkeit117
    3.8Vernetzte Reaktionsharze120
    3.9Engmaschig vernetzte Duroplaste123
    3.10 Verbundwerkstoffe mit
    Kunststoffen124
    3.10.1 Eigenschaften von
    Verbundwerkstoffen124
    3.10.2 Auswirkungen durch die chemische
    Natur der Verstärkungsstoffe125
    3.10.3 Geometrieder Verstärkungsstoffe
    bezüglich Wirkung und
    Verarbeitbarkeit130
    3.10.4Haftvermittler131
    3.11 Hochtemperaturfeste Kunststoffe,
    Hochtemperaturablation132
    3.11.1 Polymere mit reiner
    Kohlenstoffhauptkette132
    3.11.2 Polymere mit aliphatisch
    gebundenen Heteroatomen in der
    Hauptkette133
    3.11.3 Polymere mit Heterocyclen in der
    Hauptkette135
    3.11.4Polymere mit Leiterkonfiguration139
    3.11.5 Kunststoffe zur
    Hochtemperaturablation140
    3.12 Selbstverstärkende
    flüssigkristalline Polymere141
    3.13Elektrisch leitfähige Kunststoffe144
    3.14Ferromagnetischer Kunststoff146
    4Kunststoffverarbeitung147
    4.1Grundbegriffe und Übersicht147
    4.2Urformen154
    4.2.1Hilfsstoffe für die Verarbeitung154
    4.2.2 Aufarbeiten der Rohstoffe und
    Lieferformen156
    4.2.3 Temperaturbereiche und
    Schergeschwindigkeiten
    für das Urformen157
    4.2.4Kalandrieren157
    4.2.5Extrudieren161
    4.2.5.1 Grundbegriffe des Extrudierens
    von Vollprofilen161
    4.2.5.2 Extrudieren von Platten mit dem
    Breitschlitzwerkzeug165
    4.2.5.3Extrudieren von Sinterwerkstoffen165
    4.2.5.4Extrudieren von Rohren165
    4.2.5.5Ummantelungvon Elektrokabeln166
    4.2.5.6Herstellen von Textilfasern166
    4.2.5.7Coextrusion168
    4.2.6Folienblasen168
    4.2.7Spritzgießen169
    4.2.8Blasformen von Hohlkörpern177
    4.2.8.1Extrusionsblasformen177
    4.2.8.2 Spritzblasen und
    Spritzstreckblasen182
    4.2.9Pressen183
    4.2.9.1Chemisch vernetzbare Formmassen183
    4.2.9.2 Glasmattenverstärkte
    Thermoplaste (GMT)183
    4.2.10Schäumen185
    4.2.11Beschichten188
    4.2.12Verarbeiten von Kunststoffpulver188
    4.2.13Verarbeiten von Pasten190
    4.2.14Verarbeiten von Lösungen192
    4.2.15 Verarbeiten von
    Kautschukemulsionen192
    4.2.16 Verarbeiten von flüssigen
    Reaktionsharzen zu GFK192
    4.2.17Rapid Prototyping193
    4.3 Warmformen (Umformen) von
    thermoplastischem Halbzeug197
    4.3.1 Temperaturbereiche für das
    Warmformen197
    4.3.2 Warmformen durch Vakuum oder
    Überdruck198
    4.3.3Prägen199
    4.3.4Abkanten und Biegen200
    4.3.5Recken und Schrumpfen200
    4.4Fügen200
    4.4.1 Kunststoffschweißen
    (Thermoplaste)200
    4.4.2Kleben202
    4.4.3Schnapp Verbindung205
    4.4.4Schrauben, Nieten205
    4.5 Oberflächenbearbeitung und
    Veredeln der Kunststoffe205
    4.6Spanende Bearbeitung (Trennen)205
    5Kunststoffanwendungen207
    5.1Grundlagen207
    5.2Maschinenbau, Apparatebau207
    5.3Bautechnik208
    5.4Kfz-Technik210
    5.5Luft-und Raumfahrt214
    5.6Elektrotechnik, EDV214
    5.7Kernkraftwerkstechnik216
    5.8Medizin216
    5.9Sport217
    5.10Haushalt218
    5.11Verpackungen21
    5.12Landwirtschaft, Gartenbau21
    5.13Textilindustrie, Fasern21
    5.14 Anwendungen und Eigenschaften
    von Elastomeren219
    5.15Produktionsdaten222
    6Kunststoffe und Umwelt225
    6.1Grundlagen und Übersicht225
    6.1.1 Umweltpolitik und
    Umweltmanagement (UM)225
    6.1.2Ganzheitliche Bilanzierung226
    6.2Vorschriften zum Umweltschutz226
    6.3 Lebensmittel Verpackung,
    Spielwaren, Medizin227
    6.4Luftreinhaltung227
    6.5 Ozonschichtschädigung und
    Treibhauseffekt228
    6.6Abwasser229
    6.7Verhalten auf der Deponie229
    6.8 Nachwachsende Rohstoffe,
    abbaubare Kunststoffe229
    6.9Rückgewinnung (Recycling)230
    6.10 Kunststoffe in der
    Umweltschutztechnik232
    7Kunststoffeigenschaften233
    7.1 Grundbegriffe und Übersicht,
    Qualitätsmanagement nach
    DIN EN ISO 9000 ff233
    7.2Beständigkeit von Kunststoffen235
    7.2.1Beständigkeit gegen Bewitterung235
    7.2.2 Beständigkeit gegen Säuren,
    Laugen, Heißwasser238
    7.2.3 Spannungsrißbildung in
    Abhängigkeit von Spannung,
    Medium und Temperatur238
    7.2.4 Permeation beim Kunststoff-
    Kraftstoff-Behälter (KKB)242
    7.2.5 Praktische Beständigkeits-
    einstufung und ihre Begründung242
    7.2.6Flammfestigkeit246
    7.2.7 Wirkung von energiereichen
    Strahlen249
    7.3Kennwerte250
    7.3.1Mechanische Eigenschaften250
    7.3.2 Molmasse, Fließverhalten und
    verarbeitungstechnische
    Eigenschaften254
    7.3.3Thermische Kennwerte257
    7.3.4 Physikalisch-chemische
    Kennwerte, Verhalten bei
    Einflüssen von außen258
    7.3.5Elektrische Kennwerte259
    7.4 Kunststoffeigenschaften in
    Tabellen260
    8Einzelbesprechung der Kunststoffe307
    8.1 Grundbegriffe und Übersicht
    zum Hauptkettenaufbau der
    Kunststoffe307
    8.1.1 Polarität und Beständigkeit der
    Kunststoffe mit reiner
    Kohlenstoffhauptkette307
    8.1.2 Polarität und Beständigkeit der
    Kunststoffe mit Heteroatomen in
    der Hauptkette309
    8.1.3Beständigkeit von Duroplasten310
    8.2 Polymere mit reiner
    Kohlenstoffhauptkette310
    8.2.1Polyethylen310
    8.2.1.1PE-Homopolymer310
    8.2.1.2Verzweigungen und Kristallinität310
    8.2.1.3Molmasse311
    8.2.1.4 Eigenschaften, Verarbeitung und
    Anwendungen311
    8.2.1.5Copolymere des Ethylens312
    8.2.1.6 Blends von Polyethylen mit
    anderen Polymeren317
    8.2.1.7 Chemische Abwandlungen des
    Polyethylens318
    8.2.2Polypropylen318
    8.2.2.1Polymerisation319
    8.2.2.2 Allgemeine Eigenschaften,
    Verarbeitung und Anwendung320
    8.2.2.3Copolymere und Polyblends321
    8.2.3Polybuten-1322
    8.2.4Weitere Polyalkene (Polyolefine)324
    8.2.4.1Poly(methylpenten)324
    8.2.4.2Polyisobutylen324
    8.2.5 Polystyrol und seine
    Modifikationen325
    8.2.5.1Polystyrol - Homopolymer325
    8.2.5.2 Übersicht der Copolymere und
    Blends326
    8.2.5.3Statistische Copolymere326
    8.2.5.4 Pfropfcopolymere und Polyblends
    als schlagzähe amorphe
    Thermoplaste328
    8.2.5.5 3-Block-Copolymere als
    thermoplastische Elastomere330
    8.2.5.6 Verarbeitung und Anwendungen
    von Polystyrolkunststoffen332
    8.2.5.7 Polystyrolschaum (expandierbares
    Polystyrol)332
    8.2.5.8Galvanisieren von ABS333
    8.2.5.9 Polymerisate von
    Styrolabkömmlingen333
    8.2.6Synthesekautschuktypen333
    8.2.6.1 Konstitution der ungesättigten
    Kautschuktypen333
    8.2.6.2Polymerisation334
    8.2.6.2.1Emulsionspolymerisation334
    8.2.6.2.2Stereospezifische Polymerisation334
    8.2.6.2.3Lösungspolymerisation335
    8.2.6.3 Verarbeitung der
    Rohpolymerisate335
    8.2.6.4Vulkanisation335
    8.2.6.5Butadien-Elastomere336
    8.2.6.6Styrol/Butadien-Elastomer336
    8.2.6.7 Acrylnitril/B utadien-Elastomer
    (Nitrilkautschuk)337
    8.2.6.8Isopren-Elastomer339
    8.2.6.9 Isopren/Isobutylen-Copoly mer
    (B uty lkautschuk)339
    8.2.6.10Chlorbutadien-Elastomer340
    8.2.6.11Cyclopenten-Elastomer341
    8.2.7Halogenhaltige Polymere341
    8.2.7.1Poly(vinylchlorid)341
    8.2.7.1.1Hart-PVC (PVC-U)341
    8.2.7.1.2 Weich-PVC (PVC mit
    Weichmacherzusatz)344
    8.2.7.1.3 Polyblends mit PVC als
    schlagzähe PVC-Typen346
    8.2.7.1.4 Pfropfcopolymere als schlagzähe
    PVC-Typen347
    8.2.7.1.5Statistische Copolymere348
    8.2.7.1.6 Chemische Abwandlung:
    nachchloriertes PVC348
    8.2.7.2Poly(vinylidenchlorid)349
    8.2.7.3Poly(tetrafluorethylen)350
    8.2.7.4Poly(chlortrifluorethylen)351
    8.2.7.5Poly(vinylidenfluorid)352
    8.2.7.6Poly(vinylfluorid)352
    8.2.7.7Fluorhaltige Copolymere352
    8.2.7.8Fluorcarbon-Elastomer353
    8.2.8Poly(vinylether)354
    8.2.9Poly(vinylacetat)355
    8.2.10Poly(vinylpropionat)355
    8.2.11Poly(vinylalkohol)356
    8.2.12Poly(vinylacetale)357
    8.2.13Acrylpolymerisate358
    8.2.13.1 Poly(acrylsäureester)
    (Acrylharze) und Copolymerisate358
    8.2.13.2Poly(methacrylsäuremethylester)360
    8.2.13.3Poly(acrylnitril)361
    8.2.13.4Poly(vinylidencarbonitril)362
    8.2.13.5Poly(cyanoacrylat)362
    8.2.13.6Poly(methacrylimid)-Schaumstoff362
    8.2.13.7Poly(acrylamid)362
    8.2.14Poly(vinylamine)362
    8.2.14.1Poly(vinylcarbazol)362
    8.2.14.2Poly(vinylpyrrolidon)363
    8.2.14.3Poly(vinylpyridin)363
    8.3 Polymere mit Heteroatomen in
    der Hauptkette363
    8.3.1Polyamide364
    8.3.1.1 Produktübersicht und
    Nomenklatur364
    8.3.1.2Herstellung der Polyamide365
    8.3.1.2.1Polymerisationsarten365
    8.3.1.3 Allgemeine Eigenschaften der
    aliphatischen Polyamide366
    8.3.1.4Abgewandelte Polyamidarten367
    8.3.1.5Verarbeitung von Polyamiden368
    8.3.1.6Anwendungen369
    8.3.1.7Herstellung von Polyamidfolien369
    8.3.1.8 Lacke, Beschichtungen,
    Klebstoffe369
    8.3.2 Lineare Polyurethane
    (Polycarbamate)370
    8.3.3Lineare Polyester370
    8.3.3.1Herstellung370
    8.3.3.2Polyterephthalate371
    8.3.3.2.1 Chemisch einheitliche
    Polyterephthalate371
    8.3.3.2.2 Blockcopolymere als
    thermoplastische Elastomere372
    8.3.3.3Polycarbonate373
    8.3.3.4Polyester vom Hydroxysäuretyp374
    8.3.4Polyoxymethylen (Polyacetal)375
    8.3.5Polyether376
    8.3.5.1Herstellungsprinzip376
    8.3.5.2Polyethylenoxid376
    8.3.5.3Polypropylenoxid376
    8.3.5.4 Polyadditionsprodukte von
    Ethylenoxid und Propylenoxid an
    Amine, Alkohole, Phenole usw376
    8.3.5.5Polyether-block-amid376
    8.3.5.5.1Thermoplast-Formmassen377
    8.3.5.5.2 PEBA für das
    Reaktionsspritzgießen378
    8.3.5.6Chlorepoxypropan-Elastomer379
    8.3.5.7Phenoxyharz379
    8.4 Vernetzte Duroplaste und
    Reaktionsharze379
    8.4.1Klassische Kondensationsharze379
    8.4.1.1Übersicht379
    8.4.1.2Phenoplaste380
    8.4.1.2.1Produktübersicht380
    8.4.1.2.2Vorkondensation380
    8.4.1.2.3Härtung380
    8.4.1.2.4 Verarbeitung der
    Vorkondensate381
    8.4.1.3Aminoplaste381
    8.4.2Vernetzte Polyester382
    8.4.2.1Ungesättigte Polyester382
    8.4.2.1.1Produktübersicht382
    8.4.2.1.2Härtung384
    8.4.2.1.3Eigenschaften386
    8.4.2.1.4Verarbeitung386
    8.4.2.1.5Glasfaserverstärkte Kunstharze387
    8.4.2.2 Polyesterharze (meist ungesättigt)
    als Lacke387
    8.4.3Epoxyharze (Epoxidharze)388
    8.4.3.1 Produktübersicht und
    Nomenklatur388
    8.4.3.2Synthese des Ausgangsharzes388
    8.4.3.3Kalthärtung mit Polyaminen389
    8.4.3.4 Härtung durch ionische
    PolymerisationvonEpoxygruppen390
    8.4.3.5Warmhärtung391
    8.4.3.6Abgewandelte Epoxyharze391
    8.4.3.7Verarbeitung, Verwendung392
    8.4.3.8Eigenschaften der Epoxyharze393
    8.4.4 Vernetzte Polyurethane
    (Polycarbamate)393
    8.4.4.1 Nomenklatur und
    Produktübersicht393
    8.4.4.2 Verarbeitung der Vorprodukte in
    einem Schritt (Reaktionsharze)396
    8.4.4.2.1Allgemeines396
    8.4.4.2.2 Gieß-, Streich- und
    Spachtelmassen397
    8.4.4.2.3Schaumstoffe397
    8.4.4.2.4Polyurethan-Injektionsmassen399
    8.4.4.2.5Polyurethanlacke und-klebstoffe402
    8.4.4.2.61-Komponenten-Systeme402
    8.4.4.3Verarbeitung über Voraddukte403
    8.4.4.3.1PUR-Elastomer403
    8.4.4.3.2PUR-Hartelastomer404
    8.4.4.3.3 Thermoplastisches
    PUR-Elastomer405
    8.4.4.3.4Vulkanisierbares PUR-Elastomer405
    8.4.4.3.5Zelliges PUR-Elastomer405
    8.4.4.3.6Elastomere Fäden406
    8.4.5 Methylmethacrylat-
    Reaktionsharz406
    8.4.6Alkylensulfid-Elastomere406
    8.4.7Triazinharze407
    8.4.8Furanharze407
    8.5 Polysiloxane (Silicone) und
    andere Polymere mit
    anorganischer Hauptkette408
    8.5.1 Aufbau und Eigenschaften der
    Polysiloxane......'408
    8.5.2Synthese der Polysiloxane409
    8.5.3Siloxanprodukte409
    8.5.3.1Siloxanharze409
    8.5.3.2Hartschaum411
    8.5.3.3Siloxankautschuk411
    8.5.3.3.1 Vernetzte, hochmolekulare
    Polydimethylsiloxane411
    8.5.3.3.2Bor-Siloxan-Elastomere414
    8.5.3.4Siloxanöle414
    8.5.3.5Siloxanpasten-Siloxanfette414
    8.5.3.6 Siloxandispersionen und
    -lösungen414
    8.5.3.7 Keramik aus (halb-)metall-
    organischen Stoffen415
    8.5.3.8Dämpfe von Methylsilanen415
    8.5.3.9Fluorsiloxane415
    8.5.3.10Polyfluorsiloxane415
    8.5.4 Andere Polymere mit
    anorganischer Hauptkette415
    8.6Abgewandelte Naturprodukte416
    8.6.1 Kunststoffe auf Grundlage der
    Cellulose416
    8.6.1.1Regenerierte Cellulose416
    8.6.1.1.1Pergamentpapier417
    8.6.1.1.2 Kupferoxid-Ammoniak-
    Verfahren417
    8.6.1.1.3Viskoseverfahren417
    8.6.1.2Celluloseester417
    8.6.1.2.1Cellulosenitrat417
    8.6.1.2.2Organische Celluloseester417
    8.6.1.2.3Eigenschaften, Anwendungen418
    8.6.1.3Celluloseether418
    8.6.2Kunststoffe auf Proteinbasis419
    8.6.3 Naturkautschuk und
    Abwandlungsprodukte419
    8.6.4 Polymerisate aus ungesättigten
    Naturölen419
    8.7 Ionenaustauscher
    (Austauscherharze)420
    Anhang
    Geschichtliche Entwicklung der Kunststoffe
    und Elastomere423
    Quellenverzeichnis425
    Weiterführende Literatur429
    Formelzeichen der im Buch
    verwendeten Formeln445
    Glossar449
    Kurzzeichen der Kunststoffe469
    Kurzzeichen für Weichmacher473
    Stichwort- und Abkürzungsverzeichnis773