Was ist ein Duroplast?

Der Begriff Duroplast beschreibt ein Material auf Polymerbasis, das unlöslich und nicht schmelzen. Dies steht im Gegensatz zu einem thermoplastischen Material, das im Allgemeinen löslich ist und geschmolzen werden kann. Obwohl beide Arten von Materialien als Polymere klassifiziert werden können, liegt der Hauptunterschied in ihrer Struktur. In einem Duroplast wird ein Präpolymer oder Rückgratharz mit einem Vernetzungsmittel unter Hitze und Druck umgesetzt, um ein vernetztes Netzwerk zu bilden. Die Bildung von duroplastischen Netzwerken kann auch ohne Hitze und Druck durch die Verwendung von Strahlungs- oder Raumtemperatur-Initiatoren / -Promotoren erreicht werden. Umgekehrt enthalten thermoplastische Materialien kein vernetztes Netzwerk – ein Unterschied, der viele Implikationen hat und die Grundlage für allgemeine Anwendungsprofile dieser beiden Klassen von Polymermaterialien bildet.

Der deutlichste Unterschied zwischen den beiden Hauptklassen von Materialien besteht darin, dass thermoplastische Materialien auch nach ihrer Verarbeitung [geformt, extrudiert usw.] umgeformt, umgeformt und recycelt werden können. Diese Formbarkeit ergibt sich aus der Tatsache, dass die Veränderung, die ein thermoplastisches Material bei der Verarbeitung erfährt, physikalischer Natur ist. Stellen Sie sich zum Beispiel ein thermoplastisches Material als Wachskerze vor. Die Kerze ist massiv, kann in unzählige Formen gebracht werden und hat ihre eigenen einzigartigen Eigenschaften. Dieselbe Kerze kann auch geschmolzen und in eine ganz andere Form umgeformt werden, während sie im Allgemeinen die gleichen Eigenschaften behält. Das Gegenteil ist bei einem duroplastischen Material der Fall. Bei der Verarbeitung durchläuft ein duroplastisches Material eine chemische Veränderung; das heißt, eine chemische Reaktion tritt auf, wenn sich das Vernetzungsmittel chemisch an das Polymerrückgratharz bindet. Sobald diese Verbindung auftritt, kann das Material nicht geschmolzen, wiederverarbeitet oder umgeformt werden. Das Vorhandensein eines chemisch gebundenen Netzwerks verleiht sehr wünschenswerte Eigenschaften, weshalb duroplastische Polymere in vielen Anwendungen das Material der Wahl sind.

Hinsichtlich der Eigenschaften sind duroplastische Materialien aufgrund des oben beschriebenen Netzwerks im Allgemeinen fester als thermoplastische Materialien. Sie weisen typischerweise auch einen höheren Modul oder eine höhere Steifigkeit auf und weisen einzigartige Verformungsreaktionen auf, wenn sie mechanischer Belastung ausgesetzt werden. Darüber hinaus verleiht die vernetzte Natur von Duroplasten ihnen eine überlegene Temperaturstabilität und ermöglicht es ihnen, eine allgemein stabile Eigenschaftsantwort über einen viel breiteren Temperaturbereich als den von Thermoplasten angezeigten Bereich zu zeigen. Da die kovalenten Bindungen zwischen Polymerketten in einem Duroplast nicht leicht gebrochen werden können, können sie in chemischen / korrosiven Umgebungen eingesetzt werden und werden daher häufig in der Chemie-, Energie- / Bergbau- und Abwasserindustrie verwendet.

Im Gegensatz zu thermoplastischen Materialien bieten duroplastische Systeme eine viel breitere Flexibilität bei der kundenspezifischen Formulierung. Ob Verstärkungsfasern, funktionelle Füllstoffe oder leistungssteigernde Additive, die rheologische Beschaffenheit duroplastischer Basispolymere ermöglicht eine deutlich höhere Additivbeladung. Dieses höhere Beladungspotenzial ermöglicht eine breitere kundenspezifische Compound-Formulierung und maßgeschneiderte Eigenschaften – und damit einen höheren Funktionalisierungsgrad. Diese Möglichkeit, ein hohes Maß an Anpassung zu erreichen, bietet sowohl dem spezifizierenden Ingenieur als auch dem Hersteller eine Reihe von Duroplast-Optionen, um jede Leistungsherausforderung zu meistern.