Ein duroplastischer Kunststoff ist ein Polymer, das durch Wärme irreversibel gehärtet wird. Duroplastische Kunststoffe werden auch als Duroplaste, duroplastische Polymere oder duroplastische Harze bezeichnet. Das Ausgangsmaterial für einen Duroplast ist eine Flüssigkeit oder ein weicher Feststoff. Wärme liefert Energie für die Bildung kovalenter Bindungen, die Vernetzung der Polymeruntereinheiten und die Aushärtung des Kunststoffs. Manchmal wird die Wärme von außen zugeführt, sie kann aber auch durch die chemische Reaktion beim Mischen der Zutaten entstehen. Die Zugabe von Druck, einem Katalysator oder einem Härter kann die Aushärtungsgeschwindigkeit erhöhen. Nach dem Aushärten kann ein duroplastischer Kunststoff nicht wieder geschmolzen werden, daher wird er durch Spritzgießen, Extrusionsformen, Formpressen oder Schleudergießen in seine endgültige Form gebracht.
Beispiele für duroplastische Kunststoffe
Viele Kunststoffe, denen man im täglichen Leben begegnet, sind duroplastisch. Beispiele sind:
- Bakelit (Phenol)
- Cyanatester
- Duroplast
- Epoxidharz
- Glasfaser (ein faser-verstärkter Duroplast)
- Melamin
- Polyesterharz
- Polyurethan
- Silikonharz
- Vinylester
- Vulkanisierter Gummi
Unterschied zwischen Duroplast und Thermoplast
Wärme macht einen Duroplast irreversibel starr, aber sie macht einen Thermoplasten formbar oder biegsam. Ein Thermoplast härtet dann beim Abkühlen wieder aus. Duroplastische Kunststoffe sind in der Regel fester als Thermoplaste, weil sie intern über kovalente Bindungen vernetzt sind. Aus dem gleichen Grund haben Duroplaste tendenziell eine höhere Korrosionsbeständigkeit und Härte. Auf der anderen Seite neigen Duroplaste dazu, sich unter Belastung dauerhaft zu verformen und sind spröder als Thermoplaste. Duroplaste können nicht umgeformt werden, eignen sich aber perfekt für Hochtemperaturanwendungen, einschließlich Elektronik und Geräte. Thermoplaste können umgeformt und recycelt werden. Aufgrund ihrer Festigkeit, Flexibilität und Schrumpfungsbeständigkeit eignen sie sich für stark beanspruchte Teile und Kunststoffbeutel und -behälter.
- Ellis, B. (Hrsg.) (1993). Chemistry and Technology of Epoxy Resins. Springer Niederlande. ISBN 978-94-010-5302-0.
- Goodman, S. H.; Dodiuk-Kenig, H. (eds.) (2013). Handbook of Thermoset Plastics (3rd ed.). USA: William Andrew. ISBN 978-1-4557-3107-7.
- IUPAC (1997). „Thermosetting Polymer“. Compendium of Chemical Terminology (2nd ed.) (das „Goldene Buch“). doi:10.1351/goldbook.TT07168