Kunststoffe aus Makromolekülen

8.2.5. Verbundwerkstoffe
Als Verbundwerkstoffe oder Composites werden im allgemeinen alle Werkstoffe bezeichnet, die aus
einer Kombination von mindestens einer unschmelzbaren Komponente mit einem oder mehreren
verarbeitbaren Polymeren bestehen und deren Eigenschaften die der Einzelkomponenten übertreffen.
Im engeren Sinne handelt es sich um Kunststoffe, in die faser- oder pulverförmige Materialien
eingebettet sind. Man spricht von einem "gefüllten" oder "armierten" Kunststoff. Die Polymermatrix
kann aus Duromeren oder Thermoplasten bestehen. Die eingebetteten Materialien wirken
verstärkend auf die Polymermatrix und bestehen häufig aus Glas, Kohlenstoff oder Aramid, wobei
die Verstärkung mit Fasern am bedeutendsten ist (Abb. 57). Die erzielte Verstärkung wirkt sich
insbesondere vorteilhaft auf so wichtige Eigenschaften wie Steifigkeit, mechanische Festigkeit,
Wärmeformbeständigkeit und Dimensionsstabilität aus.
Abb. 56: Aufbau eines Faserverbundwerkstoffes
Polymermatrix aus
Duromeren wie z.B.
ungesättigte Polyester
(s. Kap. 6.2)
Epoxidharze (s. Kap. 6.4.2)
oder
30-80%
Thermoplasten wie z.B.
Polypropylen (s. Kap. 3.1)
Polybutylenterephthalat
(s. Kap. 8.2.3)
F
A
S
E
R
V
E
R
B
U
N
D
Verstärkungsfaser aus
Glas
oder
Kohlenstoff
20-70% (s. Kap. 8.2.1)
oder
Aramid
(s. Kap. 8.2.4)
Glasfasern in glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) können in verschiedensten Formen
eingesetzt werden. Armierungen von Thermoplasten mit Kurzglasfasern (0,5 mm x 9 - 14 µm)
führen zu spritzguss- und extrudierbaren Verbundwerkstoffen (Abb. 58). Endlos-Glasfasern in
Polyesterharzen ergeben hochbelastbare Elemente für den Bausektor, wobei sie den Spannbeton
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