Kunststoffe aus Makromolekülen

Versuch Nr. 11
Das Aufschäumen des Hartschaums erfolgte bisher fast ausschließlich mit niedrigsiedenden
Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW), z.B. dem Trichlorfluormethan (Frigen 11 ® ). Das
Treibgas, das in den geschlossenen Zellen verbleibt, verleiht aufgrund seiner geringen
Wärmeleitfähigkeit dem Schaum seine hervorragenden Dämmeigenschaften. Diese Eigenschaften
wurden beim Einsatz in Kühlschränken und Kühltruhen genutzt.
In Europa sind z. Zt. ca. 90 Prozent aller Haushaltskühlschränke und 100 Prozent aller
Tiefkühltruhen mit Polyurethan-Hartschaum isoliert. Wegen der niedrigen Wärmeleitzahl des
Schaumstoffs konnten die Kühlmöbelhersteller das Fassungsvermögen der Geräte bei gleichen
Aussenabmessungen beträchtlich erhöhen. Im Verbund mit harten Deckschichten, wie Stahl oder
anderen Kunststoffen (Sandwichverfahren), wird der Hartschaum in steigendem Masse für
konstruktive Anwendungen eingesetzt.
Wegen der Ozonproblematik haben die Hersteller von Polyurethanschäumen bis Ende des Jahres
1992, wo immer möglich, auf FCKW-freie Verfahren umgestellt. Wo dies nicht erreichbar ist,
wird die Verwendung von FCKW auf das unumgängliche Maß reduziert. Nach Einführung
geeigneter Ersatzstoffe wird der Einsatz von FCKW zum frühstmöglichen Zeitpunkt eingestellt.
Ersatzstoffe sind die sogenannten "weichen" FKW, d.h. teilfluorierte Kohlenwasserstoffe mit
geringem ozonschädlichen Potential. Die Patentlösung ist jedoch die "Null-Lösung", d.h. rein
durch CO2 oder niedrigsiedende Kohlenwasserstoffe getriebener Schaum. In vielen Fällen kann
durch Rezeptur-Änderung schon heute ganz auf FCKWs verzichtet werden.
Vor mehr als 20 Jahren wurde mit den halbharten und harten Polyurethan-Schaumstoffen ein
völlig neues Anwendungsgebiet erschlossen, das sich als recht zukunftsträchtig erwies. Es wurde
beobachtet, dass schäumungsfähige Reaktionsgemische auf Polyurethan-Basis in geschlossenen,
temperierten Formwerkzeugen, wenn sie unter Druck aushärten, Formteile bilden, deren
Dichteverteilung über den Querschnitt kontinuierlich variiert: die Dichte nimmt von der Mitte des
Formteils zu den Rändern hin stetig zu, so dass eine Art Sandwich-Struktur entsteht, die dem
Schaumstoff hervorragende mechanische Eigenschaften verleiht. Das Integralschaum-Formstück
besitzt sofort eine feste, schützende Außenhaut. Durch den Schäumdruck wird die Oberfläche
des Formwerkzeuges exakt im Formteil abgebildet. In der Automobilindustrie werden halbharte
Integralschaumstoffe für Armlehnen, Armaturenabdeckungen und Stossstangen eingesetzt.
Hochabriebfeste Schuhsohlen lassen sich in einem Arbeitsgang direkt an den Schuhschaft
anschäumen. Auch technische Teile aus Integralschaumstoffen lassen sich umweltfreundlich ohne
Verwendung von FCKWs herstellen.
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