Spezifisches Gewicht, Volumengewicht und Dichte von Kunststoff
Kunststoff ist zu einem universellen Material geworden, das nahezu überall verwendet wird. Seine breite Anwendung erhielt er dank seiner qualitativen Vorteile. Die erstaunliche Festigkeit von Kunststoffen ermöglichte es, viele teurere Materialien zu ersetzen.
Spezifisches Gewicht und Dichte von Kunststoffen
Die Dichte von Kunststoffen ist deutlich niedriger als die Dichte von Metall-, Stein- und Betonkonstruktionen. Dennoch kann nur eine Materialart in der Festigkeit mit Kunststoff konkurrieren — Metall. Bei der Herstellung verschiedener Konstruktionen und Waren nimmt Kunststoff unterschiedliche Formen an, lässt sich gut dehnen und biegen. Bei Verwendung bestimmter Bindemittel können Kunststoffe in ihrer Festigkeit mit Holzkonstruktionen vergleichbar sein.
Das spezifische Gewicht von Kunststoff schwankt je nach verwendetem Bindemittel. So beträgt die Rohdichte von Polyethylen 0,9 g/cm³, während das Gewicht von glasfaserverstärktem Kunststoff deutlich höher ist — 1,95 g/cm³.
| Bezeichnung | Masse von 1 m³ in Tonnen | Masse von 1 m³ in Kilogramm | Spezifisches Gewicht (kg/m³) |
| Gewicht von 1 m³ Kunststoff | 0,85 - 1,8 | 850 - 1800 | 850 - 1800 |
Je nach Elastizitätseigenschaften werden mehrere Arten von Kunststoffen unterschieden. Ihre funktionalen Eigenschaften sind in der Tabelle dargestellt.
| Kennwert / Art | Steif | Halbsteif | Weich |
| Durchlässigkeit | Undurchlässig | Wird durch Gase, Dämpfe, Wasser- und Luftmassen beeinflusst | |
| Elastizität | Nicht vorhanden | Gering | Sehr hoch |
| Beständigkeit gegen Temperaturschwankungen | 300 - 400 °C | >70 °C | >50 °C |
| Thermische Ausdehnung | Im Bereich von 25 - 120 · 10⁻⁶ | ||
| Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen | Sehr hoch | Mäßig | Niedrig |
| Härtemessung | 40 HB | 2 - 20 HB | |
| Schutz vor chemischen Stoffen | Hoher Schutzgrad | ||
| Fähigkeit, Wärme zu speichern | Sie können Wärme gut speichern und schlecht leiten | ||
| Stromleitfähigkeit | Werden als Dielektrikum oder Elektroisolator verwendet | ||
| Lichtdurchlässigkeit | Leiten Licht gut, wenn sie nicht aus einem farbigen Füllstoff hergestellt sind | ||
| Fähigkeit, Farbe zu behalten | Sehr hoch bei Verwendung geeigneter Farbstoffe (Ocker, Mennige usw.) | ||
Aus den in der Tabelle angegebenen Daten lässt sich schließen: Kunststoffe sind gegenüber den meisten chemischen Stoffen beständig. Sie werden häufig in der chemischen Industrie zum Schutz von Konstruktionselementen eingesetzt. Besonders beständige Kunststoffe sind Teflon, Polyethylen, Polyisobutylen, Polystyrol und Polyvinylchlorid.
Nachteile der Verwendung von Kunststoffen
Bedeutende Nachteile von Kunststoffen sind die Fähigkeit zur schnellen Entzündung, die Unbeständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und die fehlende Härte. Der weichste Stahl ist 2-mal härter als Kunststoff. Bei der Verwendung von Kunststoffkonstruktionen innerhalb und außerhalb von Wohnräumen müssen Brandrisiken berücksichtigt werden. Sie können die Verbrennung nicht selbstständig stoppen und können erheblichen Schaden verursachen.
Es gibt den Begriff der Kunststoffalterung, der den Verlust einiger Materialeigenschaften bei längerer Nutzung beschreibt. Außerdem zerstören Sonnenlicht und Luftmassen Kunststoffprodukte und Konstruktionen allmählich. Die folgenden Ursachen setzen Alterungsprozesse in Gang:
- Bruch der Molekülkette des Polymerstoffs.
- Umgruppierung der Molekülstruktur.
Im Endergebnis sinken die Festigkeits- und Elastizitätswerte, die Farbe verändert sich, und das Produkt wird spröde. Besonders unangenehm ist der Prozess des molekularen Zerfalls, der mit der Freisetzung giftiger Dämpfe einhergeht.
Häufige Fragen
Kann die Dichte von Kunststoff für genaue Berechnungen verwendet werden?
Die Werte für Dichte und Gewicht von Kunststoff in diesem Artikel sind Referenzwerte. Sie eignen sich für vorläufige Schätzungen, aber Planung, Bau, Produktion und andere verantwortliche Berechnungen sollten anhand von Normen, Materialdatenblättern oder Messergebnissen geprüft werden.
Warum kann das tatsächliche Gewicht von Kunststoff von der Tabelle abweichen?
Das tatsächliche Gewicht von Kunststoff hängt von Zusammensetzung, Feuchtigkeit, Temperatur, Porosität, Korngröße, Materialqualität und Messbedingungen ab. Deshalb können reale Werte von den gemittelten Tabellendaten abweichen.
Wie berechnet man die Masse von Kunststoff anhand der Dichte?
Für eine ungefähre Berechnung gilt die Formel: Masse = Dichte × Volumen. Wenn die Dichte von Kunststoff in kg/m³ und das Volumen in m³ angegeben ist, ergibt sich das Ergebnis in Kilogramm.