Polymethylmethacrylat

Ein transparenter, thermoplastischer Kunststoff

Bevor es zu dem eigentlichen Thema „Schleifen und Polieren von Plexiglas“ geht, gibt es jetzt zunächst einmal ein bisschen Materialkunde zum Thema „Kunststoff“, damit man auch die Hintergründe der weiteren Schritte versteht. Kunststoff ist, wie der Name schon sagt, ein künstlich hergestellter Stoff. Durch die Verknüpfung vieler kleiner Moleküle (Monomere) zu den großen Makromolekülen (Polymere) entsteht dieser Kunststoff.

Plexiglas oder Acrylglas – Wo ist der Unterschied?

Acrylglas und Plexiglas werden oft als Synonym verwendet. Dies ist grundsätzlich nicht falsch, dennoch gibt es einen wichtigen Unterschied: Acrylglas und Plexiglas besitzen exakt die gleichen Eigenschaften, allerdings: Bei „PLEXIGLAS®“ handelt es sich um einen eingetragenen Markennamen.

Acrylglas ist unter verschiedenen Handelsnamen bekannt, wie z.B. Perspex®.
Nachtrag: Bis zum Verkauf 2019 war die Evonik Röhm GmbH, eine Tochtergesellschaft der Evonik Industries AG, Inhaber der Marke. Im März 2019 verkaufte Evonik seinen Methacrylat-Verbund, zu dem auch die Plexiglas-Sparte gehört, an den Finanzinvestor Advent International und firmiert nun unter dem Namen Röhm GmbH.
PLEXIGLAS® ermöglicht im Aquarienbau Wunschformen und Größen.

Die Unterscheidung zwischen Amorph und Teilkristalin

Amorph: PVC, PMMA(Acryl) – Plexiglas ist ein Markenname für Acrylglas (chemisch Polymethylmethacrylat, Kurzzeichen PMMA), PC, PS. Moleküle wie ein Wattebausch angeordnet. Hohe Zugfestigkeit. Zugfestigkeit nimmt bei steigender Temperatur langsam, bei erreichen der Schmelztemperatur rapide ab. Hitzebeständig, z.B. PVC Dauertemperaturbeständig bis 60° C. Die Transparenz und Lichtdurchlässigkeit von PMMA ist annähernd mit der von Glas vergleichbar.

Teilkristalin: PE, PP, POM, PA. Moleküle teilweise netzartig angeordnet, opake Eigenfarbe. Flexibel, schlagzäh, splittert nicht. Formfest, Festigkeit nimmt erst im Schmelzbereich rapide ab. Höhere Hitzebeständigkeit, z.B. PP Dauertemperaturbeständig bis 100° C

Die Unterscheidung zwischen Polytron PMMA GS (PMMA gegossen) und Polytron PMMA XT (PMMA extrudiert)

GS: Bei der Herstellung von GS wird der Grundstoff in einer Form, beispielsweise zwischen zwei Spiegelglasplatten gegossen. Dadurch besitzt GS eine hervorragende Oberflächenqualität. Plexiglas® GS ist garantiert 30 Jahre witterungsbeständig, wird nicht rau und vergilbt nicht. Die Oberflächengüte sowie die optische Qualität neigt weniger zur Spannungsrissbildung als Acryl XT, dass in einem speziellen Extrusionsverfahren hergestellt wird. Dabei wird das Acrylgranulat geschmolzen und anschließend in verschiedenen formgebenden Öffnungen kontinuierlich gepresst und damit Platten-, Stab- oder Rohrform gebracht.

XT: XT ist etwas preisgünstiger als GS, aber aufgrund der unterschiedlichen Beschaffenheit sowie der Bearbeitung, nicht für jedes Werkstück die beste Wahl. Beispiele für XT finden wir z.B. auch in den meisten Abschäumer wieder. Auf die näheren Unterschiede, insbesondere auch bei der Verarbeitung, gehen wir unter Plexiglas bearbeiten näher ein.

Materialkunde

Verarbeitung & Bearbeitung

Schleifen & Polieren

Alle Fotos © Janka Heißinger und Norman Pfannkuchle. Dieser Beitrag wurde in Zusammenarbeit mit dem NRW-Riff-Forum (Peter Wollborn) erstellt – Vielen Dank an Euch!

Lust auf Meer?

Ihr wollt Euch weiter informieren über die maritime Wasserwelt? Dann besucht auf jeden Fall mal das Deutsche Meeresmuseum und/oder das OZEANEUM, beide in Stralsund. Ich habe für Euch zwei Artikel über diese Museen, die sehr gut zur Vorbereitung für einen Besuch helfen.

Meeresmuseum
Ozeaneum

Welche Arten von Kunststoff gibt es?

Natürliche Polymere findet man in Pflanzen und Tieren, während die künstlichen synthetische Polymere hauptsächlich aus Erdöl hergestellt werden. Je nach chemischen Eigenschaft der Monomere werden verschiedene Verfahren zur Verknüpfung verwendet. Hauptsächlich nutzt man zur Herstellung Verfahren, wie z.B. die Polymerisation, die Polyaddition, die Polykondensation sowie die Vulkanisation. Je nachdem welches Verfahren angewandt und welche Monomere bei der Herstellung verwendet wurden, entstehen hauptsächlich 3 Arten von Kunststoffen: Thermoplasten (Thermomere), Duroplasten (Duromere) oder Elastomere.

Elastomere sind Naturkautschuk und Silikonkautschuk, die man z.B. für Reifen, Dichtungsringe, Gummibänder usw. verwendet. Die Makromoleküle bilden „Knäuel“, die beim Dehnen des Gegenstandes auseinander gezogen werden und beim Loslassen sich wieder verknäueln. Daher gehen sie immer wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Die bekanntesten

Thermoplasten sind Kunststoffe, die sich in bestimmten Temperaturbereichen thermo-plastisch verformen lassen. Diesen Vorgang kann man durch Abkühlung und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen Zustand beliebig oft wiederholen.
Durch Überhitzung kann allerdings die sogenannte thermische Zersetzung des Materials einsetzen. Zu den Thermoplasten gehören unter anderem ABS, PA, PE, PVC, PET aber auch PMMA – Polymethylmethacrylat, was viele besser als Acryl- oder Plexiglas kennen.



Duroplasten
Die Makromoleküle sind dreidimensional engmaschig vernetzt und können somit auch höhere Temperaturen ohne Verformung aushalten. Duroplasten können nach der Aushärtung nicht mehr verformt werden und werden z.B. für Haushaltsgeräte verwendet oder auch mit Verbundstoffen wie Glasfaser- (GFK) und Kohlenstofffasern (CFN) verstärkt. Als bekanntestes Beispiel dürfte hier der Duroplastbomber aus der ehemaligen DDR gewesen sein – der Trabant.