Thermoplastik

Thermoplaste (thermos = warm; plasso = bilden, Singular: der), auch Plastomere genannt, sind Kunststoffe, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich einfach (thermo-plastisch) verformen lassen. Dieser Vorgang ist reversibel, das heißt er kann durch Abkühlung und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen Zustand beliebig oft wiederholt werden, solange nicht durch Überhitzung die sogenannte thermische Zersetzung des Materials einsetzt. Darin unterscheiden sich Thermoplaste von den Duroplasten und Elastomeren. Ein weiterers Alleinstellungsmerkmal ist die Schweißbarkeit von Thermoplasten.

Aufbau und Einteilung

Thermoplaste sind aus wenig oder nicht verzweigten, also linearen Kohlenstoffketten aufgebaut, die nur durch schwache physikalische Bindungen miteinander verbunden sind.

Diese Bindungskräfte sind wirksamer, wenn die Ketten parallel ausgerichtet sind. Solche Bereiche nennt man kristallin; im Gegensatz zu amorphen (ungeordneten) Bereichen, in denen die Makromoleküle verknäult vorliegen.

Werden verschiedene Thermoplaste miteinander vermischt, so nennt man das Produkt ein Polyblend.

Thermoplaste lassen sich bei Einwirkung von Wärme und Druck verschweißen, dies ist mit oder ohne Zusatzwerkstoff möglich. Die zu verschweißenden Werkstoffe werden dabei über ihre Schmelztemperatur hinaus erwärmt und in einen fließfähigen Zustand gebracht. Da dies für unterschiedliche Kunststoffe bei verschiedenen Temperaturen geschieht, können neben artgleichen nur Kunststoffe mit ähnlichen Schmelzindizes miteinander verschweißt werden, z. B. PMMA mit PVC.

Verarbeitung

Thermoplaste wurden ursprünglich vor allem im Spritzgießverfahren verarbeitet, weshalb man sie auch als Spritzmassen bezeichnete (im Gegensatz zu Duroplasten, die man Pressmassen nannte). Heute ist die Extrusion ein weiteres wichtiges Verarbeitungsverfahren. Weitere Verarbeitungsmöglichkeiten sind z.B.: Blasformen, Folienblasen oder Kalandrieren.

Aggregatzustände

Fest

Vor dem Erwärmen und nach dem Abkühlen sind Thermoplaste fest, was nicht gleich steif bedeutet. Viele Thermoplaste sind auch im festen Zustand flexibel und manche können auch im festen Zustand bearbeitet und in der Form verändert werden.

Thermoelastisch

In dem Bereich, wo ein Thermoplast thermoelastisch wird, kann es in seiner Form verändert werden, hält aber seine Ursprungsform und kann in diese zurückgebracht werden.

Thermoplastisch

Das Material wird weich und ist nicht mehr formstabil - kann also evtl. nicht in seine Ursprungsform zurückgebracht werden (zum Beispiel bei Röhren).

Flüssig

Wenn der Bereich der Thermoplastizität überschritten ist, wird das Material flüssig. Bei weiterer Erhitzung verflüchtigt sich das Material und zersetzt sich in seine Grundbestandteile.

Beispiele

Zu den Thermoplasten zählen z. B.: Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und Polyvinylchlorid (PVC). Der am längsten bekannte Thermoplast ist Celluloid.

Einkauf/Handel von Thermoplasten

Thermoplastische Kunststoffe werden in Westeuropa zum überwiegenden Teil direkt zwischen Kunststoff-Verarbeitern und Kunststoff-Erzeugern gehandelt. Dazwischen geschaltet sind zum Teil sogenannte Distributeure, die im Auftrag der Hersteller einzelne Kunststoff-Rohstoffe in regional oder national abgegrenzten Gebieten vertreiben. Eine zusammenfassende Gesamtschau der Preisentwicklung von Thermoplasten in Europa bietet ein Rohstoffindex, der sogenannte Plastixx. Seit Anfang 2005 werden die Rohstoffe Polyethylen-LLD und Polypropylen auch an der London Metal Exchange (LME) als Warenterminkontrakte (Futures) gehandelt. Seit Mitte 2007 gibt es auch eine regional unterschiedliche Preisbildung (für Asien, Europa, Nordamerika) über dieses System, um die Marktsituation noch genauer abzubilden.