Kunststoffe LM
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Die in <strong>LM</strong>-Industrie verwendeten<br />
<strong>Kunststoffe</strong> und die Wirkung von<br />
Additiven
Antistatika<br />
<strong>Kunststoffe</strong> können durch Zusatzstoffe ableitfähig<br />
gemacht werden. Dazu stehen verschiedene Antistatika<br />
zur Verfügung. Die Menge, die einem Kunststoff<br />
hinzugefügt werden muss, damit dieser ableitfähig wird,<br />
hängt vom jeweiligen Kunststoff und dem Antistatikum<br />
ab.
Farbstoffe<br />
Farbmittel werden nach ihrer chemischen<br />
Struktur eingeteilt. Unterschieden wird<br />
zwischen anorganischen und organischen<br />
Farbmitteln. Farbstoffe sind im<br />
Anwendungsmedium lösliche Farbmittel<br />
<strong>Kunststoffe</strong> können mit Farbstoffen oder<br />
Pigmenten gefärbt werden. Farbstoffmoleküle<br />
sind im Polymer löslich oder im Falle von<br />
Fasern auch auf der Oberfläche absorbiert. Sie<br />
können aber auch chemisch gebunden sein.<br />
Pigmente dagegen werden vom Polymer<br />
umschlossen und sind unlöslich.<br />
Durch Einarbeitung von Farbstoffen können bei<br />
den technischen <strong>Kunststoffe</strong>n individuell<br />
massgeschneiderte Farbeinstellungen<br />
vorgenommen werden.
Flammenschutz<br />
Flammschutzmittel verhindern oder<br />
vermindern die Entflammbarkeit und<br />
Brennbarkeit von <strong>Kunststoffe</strong>n, indem sie in<br />
den Brennmechanismus eingreifen. Dies<br />
geschieht entweder physikalisch durch Kühlen<br />
und Verdünnen oder chemisch durch Reaktion<br />
in der Gasphase (Radikalfänger) bzw. in der<br />
festen Phase (Ausbildung einer schützenden<br />
Kohlenstoffschicht). Flammschutzmittel wirken<br />
im Allgemeinen nach mehreren dieser<br />
Prinzipien.<br />
Flammhemmer können das Brennen von<br />
<strong>Kunststoffe</strong>n nicht verhindern, setzen aber die<br />
Entflammbarkeit herab, erschweren die<br />
Verbrennung oder bewirken ein<br />
Selbstverlöschen.
Füllstoffe<br />
Füllstoffe haben im Allgemeinen die Aufgabe,<br />
bei möglichst weitgehender Erhaltung der<br />
gewünschten Eigenschaften, den Kunststoff zu<br />
strecken. Die am häufigsten eingesetzten<br />
pulverförmigen anorganischen Füllstoffe sind<br />
z.B. Talkum, Kaolin, Kreide, Schiefermehl,<br />
Glimmerpulver und Schwerspat.
Gleitmittel<br />
Gleitmittel werden zwischen inneren und<br />
äusseren Gleitmitteln unterschieden.<br />
Gleitmittel mit beiden Wirkungen werden als<br />
„kombiniert” bezeichnet.<br />
Innere Gleitmittel vermindern die zwischen<br />
den PVC-Molekülketten auftretenden<br />
Reibungskräfte und senken somit die<br />
Schmelzviskosität.<br />
Äussere Gleitmittel vermindern die Haftung<br />
zwischen PVC und Metalloberflächen
Stabilisatoren<br />
Einer Vielzahl von <strong>Kunststoffe</strong>n werden<br />
Stabilisatoren (Antioxidantien) zugesetzt, um den<br />
oxidativen Abbau durch Wärme oder durch den UV-<br />
Anteil des Lichtes zu verhindern. Ihre<br />
Zusammensetzung muss auf das verwendete<br />
Polymer und auf die je-wellige<br />
Gebrauchsanforderung des Kunststoffs abgestimmt<br />
sein. Als Stabilisatoren kommen sowohl organische<br />
als auch anorganische Verbindungen in Frage.<br />
Russ ist ein nahezu universell anwendbarer UV-<br />
Stabilisator.
Weichmacher<br />
Weichmacher sind Substanzen, die einen<br />
harten und spröden Kunststoff weich und<br />
schmiegsam machen. Neben den weich<br />
machenden Eigenschaften sind Verträglichkeit<br />
und Geliervermögen die wichtigsten<br />
Eigenschaften dieser Stoffe. Weichmacher sind<br />
Warum sind Weichmacher gefährlich?<br />
Weichmacher stehen nicht nur im Verdacht<br />
Diabetes, Übergewicht, Brustkrebs, Asthma<br />
und Atemwegserkrankungen zu fördern,<br />
sondern sie sollen auch für Unfruchtbarkeit bei<br />
Männern mitverantwortlich sein. Die<br />
hormonell wirkenden Stoffe verschlechtern<br />
auch die Spermienqualität
Weich PVC<br />
Eigenschaften<br />
• hohe Beständigkeit gegen Säuren, Basen, Fette und Öle<br />
• geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf, Gase, Aromen<br />
• und UV-Strahlen geringe Wärmebeständigkeit<br />
Anwendung<br />
• als Hohlkörper für Getränke, Speiseöl, Pharmazeutika<br />
• Schalen für fette Lebensmittel<br />
• Weich-PVC-Folien mit hoher Gasdurchlässigkeit für<br />
Frischfleischverpackungen und Käse<br />
Vorteile<br />
• Günstig<br />
• Gute chemische<br />
Beständigkeit<br />
• Gute festigkeit<br />
• Gut verklebbar und<br />
schweissbar<br />
Nachteile<br />
bringen Weichmacher in die<br />
Lebensmittel
PE<br />
Polyethylen<br />
Eigenschaften<br />
geringe Durchlässigkeit für Wasserdampf<br />
– gute Durchlässigkeit für O2, CO2, Aromen<br />
– beständig gegen Säuren und Basen<br />
– leicht quellend mit Fetten<br />
– gute Schweißbarkeit<br />
– geringe Wärmebeständigkeit<br />
Nachteile<br />
• Keine hohe Klebfestikgeit<br />
• Versprödet ohne Zusatz(Russ)bei<br />
langerdirekter Sonneneinstrahlung<br />
• Keine hohe Klebfestikgeit<br />
Anwendung:<br />
meist in Kombination mit anderen Materialien für Verpackungsfolien<br />
wie beispielsweise Frischhaltefolien verwendet.<br />
Aber auch für Tragetaschen oder bei Innenbeschichtungen von<br />
Milchkartons wird LD-PE als sogenannte Siegelschicht häufig<br />
eingesetzt.<br />
Vorteile<br />
Leicht, Gutechemische Beständigkeit gegen Öl, Alkohol,<br />
Säuren, Laugen, Salzlösungen<br />
Gutschweissbar, gut verarbeitbar, preisgünstig
PP<br />
Polypropylen<br />
Eigenschaften<br />
• mechanisch fest<br />
• geringe Durchlässigkeit für Gase, Wasserdampf und Aromen<br />
• Beständigkeit gegenüber Chemikalien<br />
• kurzfristig bis 140°C erhitzbar<br />
• geringe Kältebeständigkeit<br />
Vorteile<br />
• Physiologisch unbedenklich<br />
• Höhe Steifigkeit, Härte und Festigkeit<br />
• Schwerzerbrechlich. Gut schweissbar<br />
Nachteile<br />
• Schlechtwitterungsbeständig.<br />
• Keine gute Klebefestigkeit.<br />
• Tiefste Einsatztemperatur nur -15°C (Versprödung beginnt noch<br />
früher).
PA<br />
Polyamid<br />
Herstellung durch Polykondensation von Aminocarbonsäuren bzw. Derivaten oder aus Dicarbonsäuren und Diaminen<br />
Eigenschaften<br />
– sehr gute Festigkeit<br />
– beständig gegen die meisten Lösungsmittel, Fette, Öle, Säuren,<br />
– geringe Durchlässigkeit für Gase und Aromen<br />
– gute Durchlässigkeit für Wasserdampf<br />
– sehr gute Hitze- und Kältebeständigkeit (-70°C bis +255°C)<br />
– gute Schweißbarkeit<br />
Verwendung finden sie für Folien, Wurstpellen und als Barrierematerial in Kombination mit anderen <strong>Kunststoffe</strong>n, zum<br />
Beispiel als Mittelschicht in PET-Bierflaschen.<br />
Vorteile:<br />
• Gute Schweissbarkeit<br />
• geschätzt als gute Barriere<br />
• gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit<br />
Nachteile:<br />
• Relativ teuer
PET<br />
Eigenschaften:<br />
• glasklar<br />
• Hohe Festigkeit<br />
• Beständigkeit < 100°C<br />
Einsatzgebiet:<br />
• Getränkeflaschen<br />
Vorteile:<br />
• komfortabel in der Handhabung<br />
• nicht bruchanfällig<br />
• enthalten PET-Flaschen keine Weichmacher<br />
• eignen sich für SODIS<br />
• enthalten kein gesundheitsschädliches Bisphenol<br />
Nachteile:<br />
• Können nicht heiss abgefüllt werden (Keimfrei?)<br />
• Kaltentkeimung mit Hilfe von Dimethyldicarbonat<br />
• Substanz die vermutlich krebserregend sein kann
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