{"id":8738,"date":"2023-05-23T06:00:04","date_gmt":"2023-05-23T04:00:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/?p=8738"},"modified":"2025-04-07T09:35:05","modified_gmt":"2025-04-07T07:35:05","slug":"was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/","title":{"rendered":"Was sind Hochleistungskunststoffe und welche Kunststoffe geh\u00f6ren dazu?"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-white ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/#Chemische_Struktur_von_Hochleistungskunststoffen\" title=\"Chemische Struktur von Hochleistungskunststoffen\">Chemische Struktur von Hochleistungskunststoffen<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/#Bausteine_von_Hochleistungskunststoffen\" title=\"Bausteine von Hochleistungskunststoffen\">Bausteine von Hochleistungskunststoffen<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/#Sulfid-_und_Sulfon-Gruppen_in_Hochleistungskunststoffen\" title=\"Sulfid- und Sulfon-Gruppen in Hochleistungskunststoffen\">Sulfid- und Sulfon-Gruppen in Hochleistungskunststoffen<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/#Ether-_und_Keto-Gruppen_in_Hochleistungspolymeren\" title=\"Ether- und Keto-Gruppen in Hochleistungspolymeren\">Ether- und Keto-Gruppen in Hochleistungspolymeren<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/#Stickstoffhaltige_Hochleistungspolymere\" title=\"Stickstoffhaltige Hochleistungspolymere\">Stickstoffhaltige Hochleistungspolymere<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/#Fluessigkristalline_Polymere\" title=\"Fl\u00fcssigkristalline Polymere\">Fl\u00fcssigkristalline Polymere<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/was-sind-hochleistungskunststoffe-und-welche-kunststoffe-gehoeren-dazu\/#Fluorierte_Hochleistungskunststoffe\" title=\"Fluorierte Hochleistungskunststoffe\">Fluorierte Hochleistungskunststoffe<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Unter dem Begriff Hochleistungskunststoffe werden thermoplastische Kunststoffe zusammengefasst, die sich verglichen mit Standard- und technischen Kunststoffen durch eine h\u00f6here Temperaturbest\u00e4ndigkeit, mechanische Festigkeit sowie chemische Best\u00e4ndigkeit auszeichnen.<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Als Standardkunststoffe oder Massenkunststoffe werden solche bezeichnet, die preisg\u00fcnstig in gro\u00dfen Mengen produziert werden k\u00f6nnen. Dazu geh\u00f6ren Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol (PS). Technische Kunststoffe weisen bessere mechanische Eigenschaften auf, wie eine gr\u00f6\u00dfere Schlagz\u00e4higkeit oder Elastizit\u00e4tsmodul, sind jedoch teurer in der Herstellung. Standard-Kunststoffe und technische Kunststoffe werden u.a. zu Folien und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/platten\">Kunststoffplatten<\/a>, Formteilen, <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\">Kunststoffschl\u00e4uchen<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/laborbehaelter\">Beh\u00e4ltern<\/a> verarbeitet.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Hochleistungskunststoffe k\u00f6nnen bei Dauergebrauchstemperaturen von \u00fcber +150 \u00b0C und einige Vertreter kurzzeitig sogar \u00fcber +500 \u00b0C verwendet werden und grenzen sich damit von Standard und technischen Kunststoffen deutlich ab. Synonym werden auch die Begriffe Hochleistungspolymere, Hochleistungsthermoplaste, Hightech-Kunststoffe oder Hochtemperaturkunststoffe verwendet.<\/p>\n<div class=\"box info  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tNeben der hohen Temperaturbest\u00e4ndigkeit verf\u00fcgen Hochleistungskunststoffe \u00fcber eine hohe Chemikalienbest\u00e4ndigkeit, Flammwidrigkeit, elektrische Isolation sowie hervorragende Dimensions- und Langzeitstabilit\u00e4t. Hochleistungspolymere werden haupts\u00e4chlich durch Polykondensation hergestellt.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Um Polymere mit hoher molekularer Masse zu erhalten, ist ein hoher Reaktionsumsatz n\u00f6tig. Voraussetzung f\u00fcr einen hohen Umsatz ist eine exakte St\u00f6chiometrie der Edukte, die deshalb in hoher Reinheit vorliegen m\u00fcssen. Dies macht sich auch im Preis bemerkbar, der f\u00fcr Hightech-Kunststoffe das drei- bis 20-fache des Preises von Standardkunststoffen betragen kann.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Chemische_Struktur_von_Hochleistungskunststoffen\"><\/span>Chemische Struktur von Hochleistungskunststoffen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Hochleistungskunststoffe zeichnen sich durch aromatische Strukturen aus. Die Bindungsenergie aromatischer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen betr\u00e4gt 435 kJ\/mol und ist damit h\u00f6her als die aliphatischer Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen, deren Bindungsenergie zwischen 350 und 400 kJ\/mol liegt. Es muss also mehr Energie aufgebracht werden, um eine aromatische C-H-Bindung zu spalten als eine aliphatische, was eine hohe chemische Stabilit\u00e4t zur Folge hat. Zudem zeigen aromatische Kunststoffe eine h\u00f6here Steifigkeit der Polymerkette als aliphatische, was zu einer h\u00f6heren Glas\u00fcbergangstemperatur f\u00fchrt. Bei der Glas\u00fcbergangstemperatur gehen starre, amorphe Bereiche der Polymere in einen gummielastischen, flexiblen Zustand \u00fcber.<\/p>\n<figure id=\"attachment_8757\" aria-describedby=\"caption-attachment-8757\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-8757 size-full\" title=\"\u00dcbersicht der thermoplastischen Kunststoffe\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/highperformance-thermoplastics.png\" alt=\"\u00dcbersicht der thermoplastischen Kunststoffe\" width=\"450\" height=\"353\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/highperformance-thermoplastics.png 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/highperformance-thermoplastics-300x235.png 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-8757\" class=\"wp-caption-text\"><center>\u00dcbersicht der thermoplastischen Kunststoffe<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Polyparaphenylen (PPP), auch einfach nur Polyphenylen genannt, ist der Hochleistungskunststoff mit der \u201eeinfachsten\u201c chemischen Struktur. Er besteht lediglich aus para-verkn\u00fcpften Aryl-Gruppen. Mit einer Glas\u00fcbergangstemperatur von etwa +500 \u00b0C ist dieser Kunststoff \u00e4u\u00dferst temperaturstabil. PPP ist ein Halbleiter und findet Anwendung in der Polymerelektronik, beispielsweise f\u00fcr Feldeffekttransistoren, sogenannte OFETs (engl.: organic field-effect transistors) und Leuchtdioden.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8744 size-full\" title=\"Polyparaphenylen \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyparaphenylen-.jpg\" alt=\"Polyparaphenylen \" width=\"189\" height=\"141\" \/><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Bausteine_von_Hochleistungskunststoffen\"><\/span>Bausteine von Hochleistungskunststoffen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zur besseren Verarbeitbarkeit bei gleichzeitig hoher Temperaturstabilit\u00e4t und gepaart mit bestimmten technischen Eigenschaften wurden Hochleistungsthermoplaste entwickelt, die neben Aryl-Gruppen weitere funktionelle Gruppen wie Sulfid-, Sulfon-, Ether-, Keto-, Arylimid- oder Imid-Gruppen enthalten.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Sulfid-_und_Sulfon-Gruppen_in_Hochleistungskunststoffen\"><\/span>Sulfid- und Sulfon-Gruppen in Hochleistungskunststoffen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zu dieser Gruppe geh\u00f6ren Polyphenylensulfid (PPS) und die Polyarylethersulfone (PAES). Polyphenylensulfid ist aus alternierenden Aryl- und Sulfid-Gruppen aufgebaut. Polyarylethersulfone bestehen neben Aryl- auch aus Sulfon- und Ethergruppen. Die Strukturen dieser Hochleistungspolymere sind in nachfolgendem Formelschema gezeigt.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8746 size-full\" title=\"Polyphenylensulfid Polyarylethersulfon\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/pps-peg.jpg\" alt=\"Polyphenylensulfid Polyarylethersulfon\" width=\"464\" height=\"167\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/pps-peg.jpg 464w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/pps-peg-300x108.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 464px) 100vw, 464px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Polyphenylensulfid (PPS)<\/strong> ist ein teilkristalliner Thermoplast mit einer Dauergebrauchstemperatur von +240 \u00b0C. Der Kunststoff zeichnet sich auch durch eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine geringe Wasseraufnahme aus und ist f\u00fcr Gase nahezu undurchl\u00e4ssig. Aus PPS werden Abdeckungen, Geh\u00e4use, Komponenten f\u00fcr <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/haehne-und-ventile\">Ventile<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/pumpen\">Pumpen<\/a>, Laufr\u00e4der, Lager, Lampen, Leuchten und Armaturen f\u00fcr die Elektro-, Automobil- und Chemieindustrie produziert.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Polyarylethersulfone (PES)<\/strong> sind amorph und transparent und k\u00f6nnen in einem Temperaturbereich von -100 \u00b0C bis +170 \u00b0C eingesetzt werden. Sie verf\u00fcgen \u00fcber eine hohe Festigkeit, Steifheit, sowie eine gute Strahlungsresistenz. Eine wichtige Anwendung von PAES sind Membranen f\u00fcr die Mikro- und Ultrafiltration, die bei der Trinkwasseraufbereitung, Getr\u00e4nkeverarbeitung, Medizin- und Chemietechnik eingesetzt werden. Im t\u00e4glichen Leben begegnen uns Polyarylsulfone in Br\u00fcheinheiten von Kaffeemaschinen sowie als Mikrowellengeschirr, Men\u00fcschalen und Babyflaschen.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Ether-_und_Keto-Gruppen_in_Hochleistungspolymeren\"><\/span>Ether- und Keto-Gruppen in Hochleistungspolymeren<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Familie der Polyaryletherketone ist aus Aryl-, Ether- und Keto-Gruppen aufgebaut, wie im folgenden Formelschema gezeigt. Dabei kann eine Wiederholungseinheit mehr als eine Ether- oder Keto-Gruppe besitzen. Die Nomenklatur richtet sich nach der Anzahl dieser Gruppen. So wird ein Polymer, dessen Wiederholungseinheit zwei Ether-Gruppen und eine Keto-Gruppe enth\u00e4lt, als <strong>Polyetheretherketon (PEEK)<\/strong> bezeichnet. PEEK zeichnet sich durch eine au\u00dferordentlich hohe mechanische Festigkeit sowie chemische und thermische Best\u00e4ndigkeit aus. Der Hochleistungskunststoff wird u.a. zur Fertigung von Befestigungselementen wie <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/schrauben\">Kunststoffschrauben<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/muttern\">Kunststoffmuttern<\/a> verwendet sowie f\u00fcr <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/peek-schlaeuche\">PEEK-Schl\u00e4uche<\/a>, die als Kunststoffkapillaren f\u00fcr Hochdruck-Anwendungen eingesetzt werden.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8747 size-full\" title=\"Polyetheretherketon \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyetheretherketon-.jpg\" alt=\"Polyetheretherketon \" width=\"313\" height=\"219\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyetheretherketon-.jpg 313w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyetheretherketon--300x210.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 313px) 100vw, 313px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Polyaryletherketone<\/strong> sind teilkristallin und biokompatibel und zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Steifigkeit und hervorragende Gleiteigenschaften aus. PEEK kann dauerhaft bis +240 \u00b0C, kurzzeitig sogar bis +300 \u00b0C eingesetzt werden.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/peek-schlaeuche\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-unifarbig\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8760 size-full\" title=\" PEEK-Hochdruck-Kapillarschlauch - unifarbig\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-unifarbig.png\" alt=\"PEEK-Hochdruck-Kapillarschlauch - unifarbig \" width=\"300\" height=\"302\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-unifarbig.png 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-unifarbig-298x300.png 298w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/peek-hochdruck-kapillarschlauch-unifarbig-150x150.png 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\/verbinder-aus-kunststoff\/kapillar-verbinder-fuer-die-hplc\/gerader-kapillar-verbinder-mit-aussengewinde-und-ferrule-aus-peek\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8761 size-full\" title=\"Gerader-Kapillar-Verbinder mit Au\u00dfengewinde und Ferrule aus PEEK \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/gerader-kapillar-verbinder-mit-aussengewinde-und-ferrule-aus-peek.png\" alt=\"Gerader-Kapillar-Verbinder mit Au\u00dfengewinde und Ferrule aus PEEK \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/gerader-kapillar-verbinder-mit-aussengewinde-und-ferrule-aus-peek.png 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/gerader-kapillar-verbinder-mit-aussengewinde-und-ferrule-aus-peek-150x150.png 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">F\u00fcr die Automobil-, Maschinenbau- und \u00f6lf\u00f6rdernde Industrie werden Hochleistungsformteile wie Zahnr\u00e4der und Dichtungsringe aus diesen Kunststoffen produziert. Als Metallersatz dienen sie in Sitzen, Flossen und Fl\u00fcgelklappen in der Luft- und Raumfahrt. In metallfreien Hochdruck-Pumpensystemen werden <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/schlaeuche-nach-einsatzbereichen\/hochdruckkapillare\">Hochdruck-Kapillarschl\u00e4uche<\/a> aus PEEK verwendet. Anwendung finden Polyaryletherketone in der Medizintechnik als Zahnimplantate sowie als Beschichtung von Gelenkprothesen.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Stickstoffhaltige_Hochleistungspolymere\"><\/span>Stickstoffhaltige Hochleistungspolymere<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Kunststoffe, die eine Arylimid-Gruppe enthalten, das bedeutet die Imid-Gruppe ist an eine Aryl-Gruppe gebunden, werden als Polyimide bezeichnet, abgek\u00fcrzt PI.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8748 size-full\" title=\"Polyimide\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyimide.jpg\" alt=\"Polyimide\" width=\"343\" height=\"209\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyimide.jpg 343w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyimide-300x183.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 343px) 100vw, 343px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Polyimide (PI)<\/strong> sind nicht schmelzbar, nicht brennbar, strahlungsresistent und k\u00f6nnen bei Temperaturen von -240 \u00b0C bis +240 \u00b0C eingesetzt werden, kurzeitig sogar \u00fcber +400 \u00b0C. Ihre mechanischen Eigenschaften bleiben \u00fcber den gesamten Temperaturbereich stabil. Sie werden als Lackisolierungen von elektrischen Leitungen, Leiterplatten und elektrischen Bauteilen, als <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\">Schl\u00e4uche<\/a> in Analyseger\u00e4ten sowie als Strahlenaustrittsfenster in R\u00f6ntgenapparaturen und als strahlenresistentes Konstruktionsmaterial, wie Abschirmungen in kerntechnischen Anlagen, verwendet.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bekannt sind Polyimidfasern unter dem Handelsnamen Vespel\u00ae, aus denen Schutzkleidung gegen Hitze und Flammen und Filter f\u00fcr Kohlekraftwerke, M\u00fcllverbrennungsanlagen und Zementwerke hergestellt werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Polyetherimide (PEI) <\/strong>unterscheiden sich von Polyimiden durch zus\u00e4tzliche Ether-Gruppen. Diese erh\u00f6hen die Flexibilit\u00e4t des Polymers, reduzieren jedoch die Dauergebrauchstemperatur, die bei etwa +200 \u00b0C liegt.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8749 size-full\" title=\"Polyetherimide\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyetherimide.jpg\" alt=\"Polyetherimide\" width=\"364\" height=\"234\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyetherimide.jpg 364w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyetherimide-300x193.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 364px) 100vw, 364px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Polyetherimide zeichnen sich durch eine hohe elektrische Durchschlagfestigkeit, Flammwidrigkeit sowie eine gute Hydrolyse- und Strahlenbest\u00e4ndigkeit aus. Sie k\u00f6nnen mehrfach dampfsterilisiert werden, was sie interessant f\u00fcr die Lebensmittelindustrie und Medizintechnik macht. Diese Hochleistungskunststoffe finden vielseitige Anwendung in der Elektronikindustrie als Draht- und Kabel\u00fcberz\u00fcge, Klebeband, Schlauchmaterial, in Kondensatoren, Transformatoren und flexiblen gedruckten Schaltungen. Bekannt sind sie ist unter dem Handelsnamen Kapton\u00ae, welches oft nur als Polyimid bezeichnet wird.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Polyamidimide (PAI) <\/strong>enthalten neben der Arylimid-Gruppe auch Imid-Gruppen. Sie sind nicht transparent, extrem biege- und verschlei\u00dffest, nicht schmelzbar und k\u00f6nnen im Temperaturbereich von -200 \u00b0C bis +260 \u00b0C verwendet werden.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8750 size-full\" title=\"Polyamidimide (PAI) \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polyamidimide-PAI.jpg\" alt=\"Polyamidimide (PAI) \" width=\"286\" height=\"233\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Diese Kunststoffe m\u00fcssen jedoch nach der Formgebung, wie zum Beispiel Spritzgie\u00dfen oder Extrusion, noch getempert werden, um die exzellenten chemischen und thermischen Eigenschaften zu erhalten. Pr\u00e4zisionsformteile aus PAI, wie Zahnr\u00e4der und Lagerk\u00e4fige f\u00fcr Getriebe, finden Anwendung in der Luftfahrtindustrie und in Bereichen der Nuklearenergie. Aus PAI-Fasern, bekannt unter dem Handelsnamen Kermel\u00ae, wird haupts\u00e4chlich Brandschutzbekleidung hergestellt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ein weiterer Vertreter der Hochleistungskunststoffe mit Stickstoff in der funktionellen Gruppe, der Benzimidazolgruppe, ist <strong>Polybenzimidazol (PBI)<\/strong>.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8751 size-full\" title=\"Polybenzimidazol (PBI)\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polybenzimidazol-PBI.jpg\" alt=\"Polybenzimidazol (PBI)\" width=\"199\" height=\"150\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Polybenzimidazole sind amorph, nicht brennbar, nicht schmelzbar und k\u00f6nnen kurzzeitig bei Temperaturen \u00fcber +500 \u00b0C eingesetzt werden. PBI-Fasern sind Ausgangsmaterial f\u00fcr die Produktion von Brandschutzkleidung sowie von Membranen f\u00fcr Brennstoffzellen.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Fluessigkristalline_Polymere\"><\/span>Fl\u00fcssigkristalline Polymere<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Fl\u00fcssigkristalline Polymere, abgek\u00fcrzt LCP aus dem Englischen \u201eliquid crystal polymer\u201c, besitzen im schmelzfl\u00fcssigen oder gel\u00f6sten Zustand geordnete, kristalline Bereiche, die als mesogene Gruppen bezeichnet werden. Liegen die kristallinen Bereiche in der Schmelze vor, spricht man von thermotrop, solche in L\u00f6sung nennt man lyotrop. Die mesogenen Gruppen k\u00f6nnen sowohl in Hauptkette als auch in der Seitenkette auftreten. LCP mit Mesogenen in der Hauptkette zeigen richtungsabh\u00e4ngige Eigenschaften. Parallel zur Molek\u00fclachse zeigen sie eine au\u00dferordentlich hohe Zugfestigkeit und einen hohen Elastizit\u00e4tsmodul.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/schrauben\/zylinderschrauben\/zylinderschraube-aus-peek-mit-innensechskant\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8762 size-full\" title=\"Zylinderschraube aus PEEK - mit Innensechskant \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/zylinderschraube-aus-peek-mit-innensechskant.png\" alt=\"Zylinderschraube aus PEEK - mit Innensechskant \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/zylinderschraube-aus-peek-mit-innensechskant.png 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/zylinderschraube-aus-peek-mit-innensechskant-150x150.png 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/scheiben-und-ringe\/unterlegscheibe-aus-peek\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8767 size-full\" title=\"Unterlegscheibe aus PEEK \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/unterlegscheibe-aus-peek1.jpg\" alt=\"Unterlegscheibe aus PEEK \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/unterlegscheibe-aus-peek1.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/unterlegscheibe-aus-peek1-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Aus ihnen lassen sich Fasern spinnen, die unter den Handelsnamen Kevlar\u00ae und Vectran\u00ae bekannt geworden sind. Dabei handelt es sich bei Kevlar\u00ae um vollaromatische Polyamide, bei Vectran\u00ae um aromatische Polyester. Anwendung finden diese Hochleistungskunststoffe als Schutzkleidung beim Brandschutz und im Motorsport, als Seile bei Gleitschirmen und Segelbooten, als Karkassen von Fahrradreifen sowie als ballistische Schutzkleidung und Fahrzeugpanzerung.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Fluorierte_Hochleistungskunststoffe\"><\/span>Fluorierte Hochleistungskunststoffe<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die aliphatischen Fluorpolymere Polytetrafluorethylen (PTFE) und Perfluoralkoxy-Copolymer (PFA) z\u00e4hlen wegen ihrer hohen Temperatur- und Chemikalienbest\u00e4ndigkeit zu den Hochleistungskunststoffen, zeigen jedoch niedrigere Festigkeit und Steifigkeit als aromatische Hochleistungspolymere und kriechen unter Belastung. Die hohe Temperatur- und Chemikalienbest\u00e4ndigkeit dieser Kunststoffe beruht auf der hohen Bindungsenergie der Kohlenstoff-Fluor-Bindung (-C-F-), die 485 kJ\/mol betr\u00e4gt. Zudem sind Fluoratome gr\u00f6\u00dfer als Kohlenstoffatome und schirmen die Kohlenstoff-Hauptkette ab. Die Strukturen der beiden Polymere sind nachfolgend gezeigt.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-8752 size-full\" title=\"Polytetrafluorethylen (PTFE) und Perfluoralkoxy-Copolymer (PFA) \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polytetrafluorethylen-PTFE-Perfluoralkoxy-Copolymer-PFA.jpg\" alt=\"Polytetrafluorethylen (PTFE) und Perfluoralkoxy-Copolymer (PFA) \" width=\"528\" height=\"129\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polytetrafluorethylen-PTFE-Perfluoralkoxy-Copolymer-PFA.jpg 528w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Polytetrafluorethylen-PTFE-Perfluoralkoxy-Copolymer-PFA-300x73.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 528px) 100vw, 528px\" \/><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Perfluoralkoxy-Polymere sind Copolymere aus Tetrafluorethylen und Perfluoralkoxyvinylethern. Sie k\u00f6nnen dauerhaft bei Temperaturen bis +200 \u00b0C eingesetzt werden und zeigen bessere Antihafteigenschaften, h\u00f6here Flexibilit\u00e4t und elektrische Durchschlagfestigkeit als PTFE. Zudem k\u00f6nnen sie durch Spritzgie\u00dfen, Pressen und Extrusion weiterverarbeitet werden. PFA ist Ausgangsmaterial f\u00fcr <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/pfa-schlaeuche\">PFA-Schl\u00e4uche<\/a>, Rohre und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\">Schlauchverbinder<\/a> f\u00fcr aggressive Chemikalien. Weiter findet es Einsatz bei der Auskleidung im Chemieanlagenbau. Aufgrund der hervorragenden Antihafteigenschaften werden in der Spurenanalytik Gef\u00e4\u00dfe aus PFA verwendet.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">PTFE kann in einem Temperaturbereich zwischen -200 \u00b0C bis +260 \u00b0C eingesetzt werden. Es ist antiadh\u00e4siv, nicht benetzbar, nicht klebbar und verf\u00fcgt \u00fcber eine h\u00f6here Biegewechselfestigkeit als PFA. Dieses Hochleistungspolymer ist nur durch Sinterpressen und Ramextrusion verarbeitbar ist. Beim Sinterpressen wird pulverf\u00f6rmiges PTFE bei Raumtemperatur zu einem Gr\u00fcnling gepresst, anschlie\u00dfend bei Temperaturen \u00fcber +360 \u00b0C gesintert und unter definierten Bedingungen abgek\u00fchlt. Die Ramextrusion dient zur Produktion von Profilen, wobei rieself\u00e4higes Polytetrafluorethylen mit Hilfe eines Hubkolbens durch ein beheiztes Extrusionswerkzeug gepresst wird. Als feindisperses Material wird Polytetrafluorethylen in Pasten als <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/klebstoffe-und-schmierstoffe\/fette\">PTFE-Schmiermittel<\/a> verwendet.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\/ptfe-schlaeuche\/ptfe-chemieschlauch-standard\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8763 size-full\" title=\"PTFE-Chemieschlauch - standard\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/ptfe-chemieschlauch-standard.png\" alt=\"PTFE-Chemieschlauch - standard\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/ptfe-chemieschlauch-standard.png 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/ptfe-chemieschlauch-standard-150x150.png 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\/verbinder-aus-kunststoff\/verschraubungen-fuer-harte-schlaeuche-und-rohre\/gerader-rohrverbinder-mit-aussengewinde-aus-pfa\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-8764 size-full\" title=\"Gerader-Rohrverbinder mit Au\u00dfengewinde aus PFA \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/verschraubungen-fuer-harte-schlaeuche-und-rohre_gerader-rohrverbinder-mit-aussengewinde-aus-pfa.jpg\" alt=\"Gerader-Rohrverbinder mit Au\u00dfengewinde aus PFA \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/verschraubungen-fuer-harte-schlaeuche-und-rohre_gerader-rohrverbinder-mit-aussengewinde-aus-pfa.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/verschraubungen-fuer-harte-schlaeuche-und-rohre_gerader-rohrverbinder-mit-aussengewinde-aus-pfa-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bauelemente aus PTFE, wie schmierfreie Gleitvorrichtungen, korrosionsfeste Faltenb\u00e4lge, <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlauchverbinder\/verbinder-aus-kunststoff\">Kunststoff-Fittings<\/a>, Gewindeadapter und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/dichtungen\">Dichtungen<\/a>, werden dort eingesetzt, wo andere Werkstoffe versagen. Als Beschichtungsmaterial wurde dieser Kunststoff erstmalig in dem \u201eManhattan-Projekt\u201c eingesetzt. F\u00fcr den Bau der ersten Atombombe musste aus dem chemisch sehr aggressiven Uranhexafluorid (UF<sub>6<\/sub>) das Isotop <sup>235<\/sup>U, das nur zu 0,7 % in uranhaltigen Mineralien enthalten ist, angereichert werden. Dies gelang mit PTFE beschichteten Beh\u00e4ltern und Rohrleitungen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Expandiertes oder gerecktes Polytetrafluorethylen (ePTFE) kennen viele als Gore-Tex\u00ae in Outdoor-Bekleidung. Durch Strecken des Polymers \u00fcber seine elastische Streckgrenze hinaus werden die PTFE-Molek\u00fclfasern orientiert. Laminate aus hauchd\u00fcnnen gereckten PTFE-Folien besitzen feine Poren, die nur wasserdampf-, nicht aber wasserdurchl\u00e4ssig sind.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Hochleistungskunststoffe wurden bereits in den 1960er Jahren vor allem f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt und die Nukleartechnik entwickelt. Heute finden sie auch in der Analytik, Chemietechnik, Elektro-, Elektronik- und Automobilindustrie Anwendung. Aufgrund der hohen Entwicklungs-, Produktions- und Fertigungskosten betr\u00e4gt der Marktanteil der Hochleistungskunststoffe jedoch nur etwa 1 %, auch weil die Eigenschaften anderer Kunststoffe meist ausreichend sind.<\/p>\n<pre><strong>Bild-Quellen:\r\n<\/strong>Beitragsbild | \u00a9 vladim_ka \u2013 stock.adobe.com\r\n\u00dcbersicht der thermoplastischen Kunststoffe | \u00a9 Minihaa, CC0, via Wikimedia Commons<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Unter dem Begriff Hochleistungskunststoffe werden thermoplastische Kunststoffe zusammengefasst, die sich verglichen mit Standard- und technischen Kunststoffen durch eine h\u00f6here Temperaturbest\u00e4ndigkeit, mechanische Festigkeit sowie chemische Best\u00e4ndigkeit auszeichnen. Als Standardkunststoffe oder Massenkunststoffe werden solche bezeichnet, die preisg\u00fcnstig in gro\u00dfen Mengen produziert werden k\u00f6nnen. Dazu geh\u00f6ren Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol (PS). 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