So vielseitig wie umweltfreundlich – thermoplastische Kunststoffarten

Es ist eigentlich nicht vorstellbar, dass jemandem in diesem Leben noch keine thermoplastischen Kunststoffarten begegnet sind. Wie die Cousins von der duroplastischen und der elastomeren Art sind plastisch verformbare Kunststoffe heute omnipräsent, auch wenn es wegen des Umweltschutzes zunehmende Versuche gibt, sie durch Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen zu ersetzen.

Die Nachhaltigkeit wird höher denn je bewertet

Kunststoffe des 20. Jahrhunderts sind zum größten Teil Materialien, die aus Erdöl hergestellt wurden. Ihre Haltbarkeit ist gleichzeitig Fluch und Segen, denn während man sich als Verbraucher langlebige Artikel wünscht, die nicht so rasch altern und ersetzt werden müssen, stellt Haltbarkeit nach dem Ende des Gebrauchs, als Abfall, ein Problem für die Natur dar. Plastik, das nicht oder zu langsam verwittert, wird zu einem Problem an Land wie im Meer. Dabei sind thermoplastische Kunststoffarten im Sinne einer Nachhaltigkeit noch die „besseren“ Sorten, da ihre Recycle-Fähigkeit höher ist als bei Duroplasten. Dabei kann man sich ihrer Haupteigenart, nämlich in einem bestimmten Temperaturbereich verformbar zu werden, zu eigen machen, um aus Altmaterial ein neues Produkt herzustellen.

Für fast jeden Zweck gibt es einen passenden Kunststoff

Dass Plastik überhaupt äußerst vielseitig ist, dürfte jedem bekannt sein. Thermoplastische Kunststoffarten werden auch Plastomere genannt. Die Industrie macht sich den Temperaturbereich, indem die Verformbarkeit vorliegt, idealerweise in flüssigem Zustand, zunutze, um dann die Formen damit herzustellen, in denen die Plastomere ihren Zweck und Verkaufswert erlangen. Also beispielsweise gespritzt zu einem Verkleidungsteil für eine Haushaltsmaschine. Bei näherer Betrachtung tut sich eine Menge an Kunststoffen auf, die alle in die Gruppenkategorie der Thermoplaste einzuordnen sind. Gewöhnlich werden sie mit Abkürzungen ihrer komplizierten Namen bezeichnet, die den meisten Leuten unbekannt sein dürften. Darunter ist jeder Kunststoff auf bestimmte Eigenschaften spezialisiert und wird dann dort eingesetzt, wo diese Eigenschaften erwünscht sind. PET-Flaschen zum Beispiel verwenden einen Thermoplast, der geschmacks- und geruchsneutral, hygienisch, dabei transparent und möglichst leichtgewichtig zu sein hat. Bei maximaler Recycle-Fähigkeit.

Die Anordnung der Molekülketten macht den Unterschied aus

Anders als bei Elastomeren und den Duroplasten sind bei Thermoplasten die langen Molekülketten aus Kohlenstoff nur schwach verbunden. Bei erstgenannten kommen kovalente Bindungen hinzu, wobei Elektronen paarweise gebunden werden. Bei den Thermoplasten kennt man teilkristalline und amorphe Thermoplaste, wobei die Kohlenstoffketten entweder parallel oder ungeordnet (wie ein Knäuel) vorliegen. Mit parallel verlaufenden Molekülketten ist ein Thermoplast hart und stabil. Zu den teilkristallinen Thermoplasten gehören Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) und das mit dem Pfandflaschen-Beispiel bereits angesprochene Polyethylenterephtalat (PET). Je mehr kristalline Teile dieser Kunststoff besitzt, desto härter und spröder wirkt er. Aber es gibt keine Variante, die komplett kristallin ausgeformt wäre. Die amorphen Thermoplaste (mit ungeordneten Molekülketten) haben im kühlen Zustand Eigenschaften ähnlich wie Glas, sind hart, spröde und transparent. Hierzu zählen Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol (PS).

Wenn es dem Thermoplast zu heiß wird ...

Während die wechselnden Zustände durch Erwärmung und Abkühlung gut ausgenutzt werden können für die Formgebung von thermoplastischen Kunststoffen, endet eine zu hohe Erhitzung mit der Zerstörung des Materials, da Thermoplaste keinen gasförmigen Zustand annehmen können. Dann setzt stattdessen die thermische Zersetzung ein und der Kunststoff wird zerstört. Aus den Resten kann man auch nichts mehr wiederherstellen, der Vorgang ist unumkehrbar. Hergestellt werden die Thermoplasten entweder durch Polymerisation, Poladdition oder Polykondensation. Je nach stabilem Temperaturbereich werden die Resultate entweder als Standardkunststoffe, technische Kunststoffe oder Hochleistungskunststoffe gehandelt.