Soortelijk gewicht van kunststof, volumiek gewicht en dichtheid
Kunststof is een universeel materiaal geworden dat overal wordt gebruikt. De brede toepassing komt door de kwalitatieve voordelen. De hoge sterkte van veel kunststoffen maakte het mogelijk om verschillende duurdere materialen te vervangen.
Soortelijk gewicht en dichtheid van kunststoffen
De dichtheid van kunststoffen is veel lager dan die van metalen, natuursteen en betonconstructies. Tegelijk kan vooral metaal met kunststof concurreren op sterkte. Bij de productie van constructies en goederen kan kunststof verschillende vormen aannemen en goed rekken en buigen. Bij gebruik van bepaalde bindmiddelen kunnen kunststoffen qua sterkte met houtconstructies worden vergeleken.
Het soortelijk gewicht van kunststof varieert afhankelijk van het gebruikte bindmiddel. De volumieke dichtheid van polyethyleen is bijvoorbeeld 0,9 g/cm³, terwijl het gewicht van glasvezelkunststof aanzienlijk hoger is: 1,95 g/cm³.
| Naam | Massa van 1 m³ in ton | Massa van 1 m³ in kilogram | Soortelijk gewicht (kg/m³) |
| Gewicht van 1 m³ kunststof | 0,85 - 1,8 | 850 - 1800 | 850 - 1800 |
Afhankelijk van de elasticiteit onderscheidt men meerdere soorten kunststoffen. Hun functionele eigenschappen staan in de tabel.
| Kenmerk / type | Stijf | Halfstijf | Zacht |
| Doorlaatbaarheid | Ondoorlatend | Wordt beinvloed door gassen, dampen, water- en luchtmassa's | |
| Elasticiteit | Afwezig | Laag | Zeer hoog |
| Bestand tegen temperatuurwisselingen | 300 - 400 °C | >70 °C | >50 °C |
| Thermische uitzetting | Binnen 25 - 120 · 10⁻⁶ | ||
| Bestand tegen lage temperaturen | Zeer hoog | Niet hoog | Laag |
| Hardheidsmeting | 40 HB | 2 - 20 HB | |
| Bescherming tegen chemische stoffen | Hoge beschermingsgraad | ||
| Warmte vasthouden | Houden warmte goed vast en geleiden deze slecht | ||
| Stroomgeleiding | Worden gebruikt als dielektricum of elektrische isolator | ||
| Lichtdoorlaatbaarheid | Laten licht goed door als ze niet met gekleurde vulstoffen zijn gemaakt | ||
| Kleurbehoud | Zeer hoog bij gebruik van juiste kleurstoffen, zoals oker en menie | ||
Uit de tabel blijkt dat kunststoffen bestand zijn tegen de meeste chemische stoffen. Ze worden vaak in de chemische industrie gebruikt om constructie-elementen te beschermen. Bijzonder bestendige kunststoffen zijn teflon, polyethyleen, polyisobutyleen, polystyreen en polyvinylchloride.
Nadelen van kunststoffen
De nadelen van kunststoffen hangen af van het specifieke polymeer, de vulstoffen en additieven. Veel kunststoffen zijn gevoelig voor hoge temperaturen, zijn minder hard dan metalen en kunnen brand ondersteunen, al bestaan er ook moeilijk ontvlambare en zelfdovende kwaliteiten. Bij kunststofconstructies binnen of buiten woningen moet rekening worden gehouden met brandklasse, rookontwikkeling en brandveiligheidseisen.
Er bestaat ook het begrip veroudering van kunststof: verlies van bepaalde materiaaleigenschappen bij langdurig gebruik. Zonlicht en luchtmassa's tasten kunststofproducten geleidelijk aan. Veroudering wordt veroorzaakt door:
- breuk van de moleculaire keten van de polymeerstof;
- hergroepering van de moleculaire structuur.
Uiteindelijk nemen sterkte en elasticiteit af, verandert de kleur en wordt het product bros. Bij sterke verhitting, brand of afbraak kunnen sommige kunststoffen schadelijke ontledingsproducten afgeven, daarom moeten gebruiks- en verwijderingsomstandigheden vooraf worden meegenomen.
Veelgestelde vragen
Hoeveel weegt 1 m³ kunststof?
Volgens de tabel weegt 1 m³ kunststof ongeveer 850 tot 1800 kg. Dit is een algemene bandbreedte voor verschillende kunststoffen; de exacte waarde hangt af van het polymeer, vulstoffen, versterking en productiemethode.
Waarom verschilt de dichtheid zo sterk tussen kunststoffen?
Kunststof is geen enkel materiaal, maar een grote groep polymeren. Polyethyleen en polypropyleen zijn meestal lichter, terwijl glasvezelversterkte, mineraalgevulde en sommige technische kunststoffen duidelijk zwaarder zijn.
Kun je een gemiddelde kunststofdichtheid gebruiken om het gewicht van een onderdeel te berekenen?
Voor een ruwe schatting kan de tabelbandbreedte worden gebruikt. Voor het gewicht van een specifiek onderdeel is het beter om het exacte kunststofsoort te kennen en het volume van het onderdeel te vermenigvuldigen met de dichtheid uit het materiaalblad.