Polymere – Schlüsselwerkstoffe für moderne Industrien
Was sind Polymere?
Für moderne Industrieanwendungen sind Polymere heute unverzichtbar. Ihre variable molekulare Struktur und die daraus folgende große Gestaltungsfreiheit machen Polymere elementar für leichte, langlebige und funktionsoptimierte Produkte.
Gemäß Polymere Definition sind dies Werkstoffe, die aus vielen sich wiederholenden chemischen Bausteinen (Monomeren) bestehen – daher auch der Name aus dem Griechischen „poly“ (viel) und „meros“ (Teil). Aufgrund ihrer besonderen physikalisch-chemischen und mechanisch-thermischen Eigenschaften unterscheiden sie sich klar von traditionellen Werkstoffklassen wie Metallen, Keramiken oder Gläsern.
Relevanz für moderne Industrien
Polymere tragen zu hoher Funktionalität und Haltbarkeit der Endprodukte bei und werden u. a. bei Verpackungen, in der Elektrotechnik, für Haushaltsgeräte, in der Fahrzeugproduktion, bei Medizinprodukten, im Bauwesen und für Konsumgüter eingesetzt.
Die wichtigsten Vorteile:
- Leicht & vielseitig formbar: Polymere weisen eine Dichte zwischen rund 0,8–2,2 g/cm³ auf – deutlich geringer als bei Metallen oder Keramiken – und lassen sich flexibel verarbeiten.
- Mechanische Widerstandskraft: Polymere bieten oft hohe Zähigkeit und Bruchresistenz – ideal für Anwendungen mit Fall- oder Stoßbelastung.
- Chemische und umweltbedingte Beständigkeit: Viele Polymere sind gegenüber Chemikalien korrosionsresistent und funktionieren als ausgezeichnete elektrische oder thermische Isolatoren – etwa bei Kabelummantelungen oder Haushaltsgriffen.
- Isoliereigenschaften: Polymere dämmen sowohl thermische als auch elektrische Energie – ein Vorteil in Elektrotechnik sowie bei Verpackungen oder Isolationsmaterialien.
Bedeutung für Materialentwicklung und Innovationskraft:
Polymere bilden die Basis für zahlreiche innovative Anwendungen z. B. bei leichten Flugzeugkomponenten, medizinischen Implantaten oder hochisolierenden Verpackungen. Vielfach ersetzen sie Metalle im Automobilbau, da sie eine höhere Gestaltungsfreiheit bieten und so die Herstellung komplexer Geometrien ermöglichen. Additive, Füllstoffe und Beschichtungstechnologien ermöglichen zusätzliche Funktionalitäten, wie eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit oder gesteigerte Wärmeleitfähigkeit.
Polymer-Typen im Überblick
Durch ihre gezielte Modifikation eröffnen Polymere die Möglichkeit, passgenaue Werkstoffe zu entwickeln – von formstabilen Duroplasten über flexible Elastomere bis hin zu leistungsstarken Klebstoffen und vielseitigen Thermoplasten.
Duroplaste: Formstabil und temperaturbeständig
Duroplaste überzeugen durch höchste Form- und Hitzebeständigkeit und sind damit erste Wahl für langlebige, hochbelastbare Anwendungen – auch wenn ihre spröde Struktur keine nachträgliche Verformung zulässt. Damit sind sie in puncto Hitzebeständigkeit, Maßhaltigkeit, chemische Resistenz und Dauerfestigkeit insbesondere Thermoplasten überlegen.
Sie sind daher die beste Option für hitzebeständige, formstabile Anwendungen – egal, ob in der Küche, bei Komponenten für Elektronik und Elektrotechnik, bei Maschinenbauteilen oder im Fahrzeug- und Flugzeugbau.
Elastomere: Flexibilität mit Formgedächtnis
Elastomere bieten dagegen maximale Flexibilität: Sie lassen sich gummiartig dehnen, wirken stoßdämpfend und kehren zuverlässig in ihre Ausgangsform zurück. Der besondere Vorteil von Elastomeren liegt in der Kombination von Flexibilität, Stoßdämpfung und Rückstellfähigkeit, die weder bei Thermoplasten noch bei Duroplasten in dieser Form erreicht werden.
Sie sind unverzichtbar für flexible, dämpfende oder abdichtende Komponenten – etwa bei Reifen, Dichtungen, Schläuchen, Schwingungs- und Geräuschdämpfern sowie vielen medizinischen Produkten.
Klebstoffe auf Polymerbasis: Unsichtbare Stärke
Klebstoffe auf Polymerbasis eröffnen neue Konstruktionsmöglichkeiten, da sie Materialien dauerhaft und sicher verbinden – unabhängig davon, ob sie thermoplastisch, duroplastisch oder elastomerartig aufgebaut sind. Sie haften zuverlässig auf Metallen, Glas und Keramik sowie auf verschiedensten Kunststoffen.
Sie ermöglichen eine gleichmäßige Spannungsverteilung über die gesamte Fügefläche, sind leicht, erlauben die Verbindung unterschiedlicher Materialien und verfügen über Dichtwirkung gegen Feuchtigkeit, Staub sowie Chemikalien – unverzichtbar u. a. in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, bei Verpackungen sowie im Bereich der Elektronik.
Thermoplaste: Vielseitigkeit für Serienfertigung
Thermoplaste punkten durch Vielseitigkeit und Effizienz: Sie sind beliebig verformbar, mehrfach recycelbar sowie leicht und flexibel bis hin zu hochfest und wärmebeständig.
Sie entfalten ihre Vorzüge insbesondere in der Massenproduktion sowie beim Prototyping und werden u. a. bei Verpackungen, Automobilkomponenten, in der Elektronik sowie bei Elektro- und Medizintechnik eingesetzt.
Finden Sie das richtige Polymer für Ihre Anwendung
| Polymerklasse | Chemische Struktur | Härte/Festigkeit | Temperaturbeständigkeit | Flexibilität/Elastizität | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Duroplaste | Stark vernetzte, dreidimensionale Struktur | hoch, sehr formstabil | sehr hoch, dauerhaft hitzebeständig | gering, spröde | Elektrobauteile, hitzefeste Gehäuse, Verbundwerkstoffe |
| Elastomere | Leicht vernetzte, flexible Ketten | weich bis mittelhart | mittel, eingeschränkt temperaturbeständig | sehr hoch, gummiartig dehnbar | Reifen, Dichtungen, Stoßdämpfer, Kabelummantelungen Dental-Abformmassen |
| Thermoplaste | Lineare oder verzweigte Ketten ohne dauerhafte Vernetzung | variabel: von weich bis hochfest | niedrig bis hoch (je nach Typ, z. B. PE vs. PEEK) | von steif bis bedingt flexibel | Verpackungen, Automobilteile, Medizintechnik |
| Klebstoffe | Polymermatrix; je nach System thermoplastisch, duroplastisch oder elastomerartig | von hart und fest bis elastisch | system- und strukturabhängig | variabel: von starr, strukturell fest bis dauerhaft flexibel | Strukturverklebungen, Glas-Metall-Fügungen, Elektronik, Verpackungen |
Die Anforderungen an neue und innovative Kunststoffe, die diese von Natur aus nicht erfüllen können, steigen immer weiter. Durch den Zusatz bestimmter mineralischer Füllstoffe kann das Verhalten des Kunststoffs modifiziert und kundenspezifisch angepasst werden.
Eine kluge Kombination aus Polymer und Füllstoffen bietet oft eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Lösung in einer Fülle von modernen Einsatzgebieten. Entsprechend maßgeschneiderte Kunststoffe erhalten ein anspruchsvolles Aufgabenfeld.
Weitere Informationen zu den einzelnen Polymeren und wie der Einsatz unserer Füllstoffe deren Eigenschaften positiv beeinflussen erhalten Sie auf den jeweiligen Produktseiten.
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FAQ
Welche Polymerart eignet sich für hohe Temperaturen?
Duroplaste und bestimmte Hochleistungsthermoplaste wie PEEK oder PPS bieten eine besonders hohe Wärmebeständigkeit.
Wie unterscheiden sich Duroplaste, Elastomere und Thermoplaste in der Verarbeitung?
Thermoplaste lassen sich durch Erwärmen beliebig oft formen (z. B. im Spritzguss).
Duroplaste härten einmalig und irreversibel aus. Elastomere entstehen durch Vulkanisation oder chemische Vernetzung und bleiben dauerhaft elastisch.
Was ist bei der Auswahl eines Klebstoffs auf Polymerbasis zu beachten?
Wichtig sind das Material der zu fügenden Teile, die Belastung (mechanisch, thermisch, chemisch), die gewünschte Flexibilität sowie die passende Aushärtungsmethode.
Gibt es eine Übersicht, welcher Polymertyp sich für welchen Einsatzbereich eignet?
Duroplaste eignen sich für hitzestabile Strukturbauteile, Elastomere für flexible und dämpfende Elemente, Thermoplaste für vielseitige Formteile und Klebstoffe für das sichere Fügen unterschiedlichster Materialien. Gern beraten wir Sie zu dem für Ihre Aufgabenstellung passenden Polymeren. link einfügen
Welche Branchen profitieren besonders von polymeren Werkstoffen?
Polymere kommen vor allem in Schlüsselindustrien zum Einsatz – etwa in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, der Bauwirtschaft, der Elektro- und Elektronikbranche, der Medizintechnik sowie der Verpackungsindustrie.
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