Eigenschaften gängiger Kunststoffe

Physikalische Eigenschaften von Kunststoffen

Spezifisches Gewicht (Dichte)

Das spezifische Gewicht eines Kunststoffs ist das Verhältnis des Gewichts einer Probe zum Gewicht eines gleichen Wasservolumens bei einer bestimmten Temperatur, ausgedrückt in g/cm³. Sie wird üblicherweise mit der Flüssigkeitsauftriebsmethode bestimmt.

Wasseraufnahme  

Die Wasseraufnahme von Kunststoffen bezieht sich auf die Wassermenge, die von einer Probe mit bestimmten Abmessungen nach 24-stündigem Eintauchen in destilliertes Wasser bei einer Temperatur von (25 ± 2) °C absorbiert wird. Diese Absorption beeinflusst die Abmessungen und die Form der Probe. Bei der Gewichtsangabe wird die Wasserabsorptionsrate üblicherweise in Prozent angegeben.  

Luftdurchlässigkeit

Unter Luftdurchlässigkeit versteht man das Volumen (cm³) an Gas, das unter einem Druck von einer Atmosphäre innerhalb von 24 Stunden einen Quadratmeter Kunststofffolie einer bestimmten Dicke durchdringt. Allerdings wird die Permeationsrate durch Faktoren wie Filmdicke, Fläche, Zeit, Temperatur und Druckdifferenz beeinflusst.

Feuchtigkeitsdurchlässigkeit

Die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit gibt den Durchgang von Wasserdampf durch Kunststofffolien an. Sein Grundprinzip und seine Definition sind identisch mit denen der Luftdurchlässigkeit.

Transparenz

Die Transmission ist das Verhältnis des durch ein Objekt durchgelassenen Lichtstroms zum auf ihn einfallenden Lichtstrom. Das Verhältnis von Streulicht in Richtung des einfallenden Lichts zum gesamten durchgelassenen Licht wird als Trübung oder Opazität bezeichnet. Trübungen treten typischerweise bei durchscheinenden Materialien auf, die eine diffuse Transmission des einfallenden Lichts aufweisen.

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit bezieht sich auf die maximale Belastung, die entlang der Längsachse einer Probe bei einer bestimmten Testtemperatur, Luftfeuchtigkeit und Zuggeschwindigkeit ausgeübt wird und bis zum Versagen der Probe gemessen wird.

Druckfestigkeit

Die Druckfestigkeit ist die Belastung, die auf eine Probe ausgeübt wird, bis sie bricht (bei spröden Materialien) oder nachgibt (bei nicht spröden Materialien).

Biegefestigkeit

Die Biegefestigkeit ist die Belastung, die an zwei Stützpunkten auf eine Probe ausgeübt wird und zu Verformung oder Bruch führt.

Schlagfestigkeit

Die Schlagfestigkeit bezieht sich auf die Joule pro Flächeneinheit, die absorbiert werden, wenn eine Probe unter dem Aufprall bricht. Bei Kunststoffen mit hoher Schlagfestigkeit wird häufig eine Kerbe mit bestimmten Abmessungen in die Probenmitte geschnitten, um die für den Bruch erforderliche Joule zu reduzieren. Für unterschiedliche Proben können unterschiedliche Prüfmethoden angewendet werden: Schlagversuch mit Fallgewicht, Schlagversuch mit hoher Geschwindigkeit.

Reibungskoeffizient

Der Reibungskoeffizient ist das Verhältnis der Reibungskraft zur Normalkraft. Sie wird bestimmt, indem eine Normalkraft auf eine Probe ausgeübt und das Verhältnis von kinetischer zu statischer Reibung während der starren Bewegung gemessen wird.

Abrieb

Unter Abrieb versteht man den mechanischen Zersetzungsprozess, bei dem sich während der Reibung kontinuierlich Partikel von der Reibfläche lösen, was zu allmählichen Dimensionsänderungen der Reibkomponenten führt. Man spricht auch von Verschleiß oder Erosion.

Härte

Die plastische Härte bezeichnet den Widerstand eines Materials gegenüber der Eindrückung durch einen harten Gegenstand. Zu den gängigen Skalen gehören Rockwell- und Shore-Härte. Die Shore-Härte misst die Eindringtiefe einer Sonde unter einem bestimmten Druck und einer bestimmten Zeit. Shore-Eindringkörper werden in zwei Typen eingeteilt: A und D. Die aufgebrachten Belastungsgewichte betragen 1,0 kg und 5,0 kg, bei einer Presszeit von 15 Sekunden. Typ A ist für weiche Kunststoffe geeignet, während Typ D für halbstarre Kunststoffe geeignet ist. Wenn Sie Typ A verwenden und der Messwert 95 % des Skalenbereichs überschreitet, wechseln Sie zu Typ D. Wenn Typ D mehr als 95 % des Skalenbereichs misst, wechseln Sie zur Rockwell-Einrückung.

Ermüdungsfestigkeit

Unter Ermüdungsfestigkeit versteht man die Festigkeit, bei der Kunststoff unter statischer Zerstörungskraft mit geringen Wechselzyklen versagt. Ermüdungsbelastungen entstehen durch Zug, Druck, Biegung, Torsion, Stoß usw.

Kriechen

Kriechen bezieht sich auf die charakteristische Verformung, die Kunststoffe im Laufe der Zeit unter anhaltenden äußeren Kräften bei bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen zeigen. Diese Verformung nimmt mit der Lastaufbringung zu, nimmt mit der Lastentfernung ab und erholt sich danach allmählich wieder. Quellen des Kriechens sind Zugkriechen, Druckkriechen und Biegekriechen.

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