Materiallexikon

Thermoplaste sind Kunststoffe, deren Makromoleküle aus linearen oder verzweigten Ketten bestehen und durch zwischenmolekulare Kräfte zusammengehalten werden. Der Begriff „Thermoplaste“ leitet sich aus den Worten thermos (Wärme) und plastisch (formbar) ab, da beim Erwärmen die zwischenmolekularen Kräfte schwächer werden. Dadurch erweicht der Kunststoff und wird formbar. Durch Abkühlen verfestigen sich die Thermoplaste wieder. Das Urformen bietet die Möglichkeit, Zustände des Materials zu verändern. Thermoplaste sind schweißbar. Halbzeug aus harten Thermoplasten kann weitgehend warm umgeformt werden. Thermoplastische Polymere sind – in der Regel – in spezifischen organischen Lösungsmitteln ohne chemischen Abbau löslich.

ACRYLGLAS (PMMA)

ACRYLGLAS oder bekannter unter der Handelsbezeichnung PLEXIGLAS®, ist in einer Vielzahl transparenter, deckender und fluoreszierender Farben erhältlich. Am häufigsten wird es jedoch in klarer Ausführung verwendet. Dabei zählt PMMA zu den ältesten Thermoplasten. Acrylglas ist stabil, zäh und UV-beständig − das gilt sowohl für die gegossene wie auch für die extrudierte Ausführung. Die Unterschiede zwischen gegossenem und extrudiertem Material basieren auf unterschiedlichen Herstellungsverfahren. Gegossenes Material ist nahezu spannungsfrei und besitzt ausgezeichnete optische Eigenschaften; extrudierte Halbfabrikate sind im Vergleich etwas weniger rein und weniger spannungsarm, was aber im normalen Gebrauch kaum zu Problemen führt.

PLEXIGLAS / ACRYLGLAS

Beim Acrylglas handelt es sich um ein Material, welches häufig als Ersatz für Glas eingesetzt wird, aber nicht aus den Basisstoffen Quarzsand, Kalk und Soda, sondern aus dem Kunststoff Polymethylmethacrylat besteht

Bekannt wurde der Werkstoff Polymethylmethacrylat (PMMA) unter dem Handelsnamen Plexiglas.

Entwickelt von Otto Röhm wurde das einzigartige Acrylat und unter diesem Markennamen 1933 von der Firma Röhm & Haas auf den Markt gebracht.

Der Kunststoff hat herausragende Eigenschaften und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, dass schon bald in vielen Bereichen Glas durch PLEXIGLAS® ersetzt wurde.

Heute ist Acrylglas gefragter denn je, wobei sich die Anwendungsgebiete immer weiter ausdehnen.

Sind PLEXIGLAS und Acrylglas das Gleiche?

Acrylglas und PLEXIGLAS® bestehen aus dem gleichen Werkstoff Polymethylmethacrylat (PMMA). PLEXIGLAS® ist der geschützte Markenname des Herstellers Röhm GmbH. Die technischen / mechanischen Eigenschaften beider Produkte unterscheiden sich daher nur gering.

Warum ist Acrylglas so teuer?

Der Preis von PLEXIGLAS®-Platten wird durch verschiedene Faktoren bestimmt. Zunächst ist dies der Preis des Rohmaterials, nämlich Chemikalien, die aus Erdöl gewonnen werden.

Sowie spielt auch insbesondere der Produktionsprozess eine Rolle, insbesondere die Kosten für benötigte Arbeitskraft, da die Produke vorwiegend in Handarbeit gefertigt werden.

Woraus besteht Acryl?

Acrylglas, auch bekannt als Plexiglas oder im wissenschaftlichen Umfeld als Polymethylmethacrylat (PMMA) bezeichnet, ist ein transparenter thermoplastischer Kunststoff auf Erdölbasis, der in der Regel in Platten hergestellt wird. Die Rohstoffe von PMMA sind Aceton, Methanol, Cyanwasserstoff und Schwefelsäure. Es handelt sich bei PMMA um ein starkes, zähes und leichtes Material mit einer höheren Schlagfestigkeit als Glas. Da es umweltverträglicher ist als die meisten anderen Kunststoffe, wie etwa Polystyrol oder Polyethylen, eignet es sich auch für Anwendungen im Außenbereich. Diese Vorteile in Kombination mit anderen einzigartigen Eigenschaften, wie hohe Haltbarkeit, effektive Lichtdurchlässigkeit und einfache Verarbeitung, machen Plexiglas zu einem attraktiven Werkstoff.

Bei Plexiglasprodukten wird jedoch selten reines PMMA verwendet, sondern das Material wird verändert, um die Eigenschaften weiter zu optimieren. Zu diesen Modifikationen zählen etwa die Zugabe von Butylacrylat, um die Schlagfestigkeit zu verbessern, die Zugabe von Methacrylsäure, um die Verwendung bei höheren Temperaturen zu ermöglichen, die Zugabe von Farbstoffen, um dekorativen Anwendungen Farbe zu verleihen.

Herstellung von PLEXIGLAS®

Bei der Herstellung von PMMA (Markenname PLEXIGLAS®) wird zwischen PLEXIGLAS® XT (extrudiert) und PLEXIGLAS® GS (gegossen) unterschieden.

PLEXIGLAS® XT

Bei der Herstellung von PLEXIGLAS® XT wird das sogenannte Extrusion-Verfahren verwendet. Bei der Extrusion der PMMA Platten wird Granulat des Werkstoffes Polymethylmethacrylat eingeschmolzen und mit Hilfe einer Förderschnecke durch ein Werkzeug gepresst. Im Anschluss erfolgt die Kalibrierung in einem Walzen-Glättwerk, wodurch das PLEXIGLAS® XT seine endgültige Form und Oberfläche erhält. PLEXIGLAS® XT hat nur eine geringe Material-Stärkentoleranzen. Aufgrund des Herstellungsverfahren sind die Produktionskosten PLEXIGLAS® XT (extrudiert)  geringer

PLEXIGLAS® GS

PLEXIGLAS® GS wird im Gussverfahren hergestellt. Hierbei wird das flüssige Monomer MMA in eine Kammer gefüllt. Diese besteht aus zwei Glasplatten und einem Dichtprofil, welches die spätere Plattendicke bestimmt. Durch Öffnungen im Abstandshalter wird dann Reaktionslösung in die Kammer gefüllt, in der dann die Polymerisation (flüssiges Monomer erhärtet) erfolgt. Die Materialoberfläche weist vergleichsweise eine geringere Spannung auf als beim XT. Allerdings ist die Dickentoleranz deutlich höher.

Eigenschaften

PLEXIGLAS®  hat bei geringem Gewicht eine hohe Stabilität. Darüber hinaus ist PLEXIGLAS® circa 30 Mal bruchfester als Glas, sowie alterungs- und witterungsbeständig.

Der Hersteller gewährt für farblose Produkte 30 Jahre Garantie auf die UV-Beständigkeit, das zeugt von Qualität. Der Kunststoff-Zuschnitt eignet sich daher sowohl für die Verwendung im Innen,- als auch Außenbereich.

Die Lichtdurchlässigkeit einer farblosen transparenten Platte mit hochglänzender (glatter) Oberfläche beträgt ca. 92%. Durch Farbzusätze kann sowohl die Blickdichte (Transparenz), als auch die Lichtdurchlässigkeit (Tranzluzenz) variiert werden.

Vielfältige Anwendungsgebiete:

Acrylglas bzw. Plexiglas kommt in äußerst vielfältigen Bereichen zum Einsatz:

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• Wohnen und Architektur: In der Architektur kann Acrylglass wiederum für Fenster verwendet werden und wird aufgrund seiner einfachen Pflege, Stärke und Witterungsbeständigkeit am häufigsten für Oberlichter eingesetzt.
• Ebenso kommt Plexiglas zur Anwendung als besonders schönes Material für Möbel, zum Beispiel für Regale, Vitrinen, Hauben, Rednerpulte und Tische. Auch da es bruchsicher ist und so die Gefahr von schweren Verletzungen verringert.
• Gewächshäuser und Sonnenkollektoren: Und schließlich wird Plexiglas auch für speziellere architektonische Anwendungen eingesetzt: Seine Lichtdurchlässigkeit, Bruchsicherheit, Witterungsbeständigkeit und die Neigung, wenig Schmutz anzusammeln, machen es zu einem idealen Material für den Bau von Gewächshäusern und Sonnenkollektoren.
• Beschilderungsindustrie und Werbebranche: Acrylglas findet sich umfangreich in der Werbebranche, wie Beschilderung, Ständer und Displays.
• Bootsscheiben und Scheinwerfer: Als transparenters Material wird es zum Beispiel häufig bei Bootsscheiben, Autoscheinwerfern, Flugzeugfenstern und Scheinwerfern verwendet.
• Medizin: Auch im medizinischen Bereich findet sich das Material etwa in Operationssälen, bei Brillen oder zahnmedizinischen Materialien.