Recycling von naturfaserverstärkten Thermoplasten

Kunststoffe sind mittlerweile aus ihren Anwendungsbereichen nicht mehr wegzudenken, seien es Anwendungen des täglichen Lebens bis hin zum Raumfahrtsektor. Allerdings muss die Kunststoffwahl an die Applikation angepasst sein, da der molekulare Aufbau den Anwendungsbereich und die maximale Einsatztemperatur bestimmt.

Allgemein können Kunststoffe aufgrund ihrer chemischen Struktur in drei Gruppen unterteilt werden – Elastomere, Thermoplaste und Duromere. Während sowohl die Elastomere als auch die Duromere vernetzte Systeme darstellen und somit ausschließlich urgeformt werden können, liegen die Polymere in den Thermoplasten als Kettenmoleküle vor, die zwar untereinander verschlauft oder nebeneinander vorliegen, aber keine chemische Verbindung untereinander aufweisen. Die auftretenden Wechselwirkungen sind energetisch derart niedrig, dass sie beispielsweise durch Zufuhr thermischer Energie überwunden werden können und es zu einem Abgleiten der Ketten kommt. Dadurch liegt eine Wärmeverformbarkeit vor und das Kunststoffsystem kann mehrmals umgeformt werden.

Auch beeinflussen der molekulare Aufbau der Kunststoffe und die resultierenden Wechselwirkungen neben den thermischen auch deren mechanische Eigenschaften. Im direkten Vergleich von Duromeren mit Thermoplasten wird sofort nachvollziehbar, dass die Einwirkung einer konstanten Kraft auf ein Produkt im Fall der Thermoplaste mit den niedrigen Wechselwirkungen der Ketten untereinander zu einem molekularen Abgleiten der Ketten führt und damit keine Formstabilität gegeben ist. Im Fall der eng vernetzten Duromere tritt dieser Effekt nicht in diesem Umfang auf. Ein entsprechendes molekulares Verhalten kann auch auf weitere Eigenschaften wie Festigkeit oder Steifigkeit übertragen werden.



Copyright: © TK Verlag - Fachverlag für Kreislaufwirtschaft
Quelle: Recycling und Rohstoffe 8 (2015) (Juni 2015)
Seiten: 9
Preis inkl. MwSt.: € 9,00
Autor: Dr. sc. nat. Leif Steuernagel
Professor Dr.-Ing. Dieter Meiners

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