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
Belangrijke nadelen zijn snelle ontvlambaarheid, lage weerstand tegen hoge temperaturen en gebrek aan hardheid. Zelfs de zachtste staalsoort is ongeveer twee keer harder dan kunststof. Bij gebruik van kunststofconstructies binnen en buiten woningen moet rekening worden gehouden met brandrisico. Ze kunnen het branden niet zelfstandig stoppen en aanzienlijke schade veroorzaken.
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. Vooral onaangenaam is moleculaire afbraak, die gepaard kan gaan met het vrijkomen van giftige dampen.
Veelgestelde vragen
Kan de dichtheid van kunststof worden gebruikt voor nauwkeurige berekeningen?
De dichtheids- en gewichtswaarden voor kunststof in dit artikel zijn referentiewaarden. Ze zijn geschikt voor voorlopige schattingen, maar ontwerp-, bouw-, productie- en andere kritieke berekeningen moeten worden gecontroleerd aan de hand van normen, technische fiches of meetresultaten.
Waarom kan het werkelijke gewicht van kunststof afwijken van de tabel?
Het werkelijke gewicht van kunststof hangt af van samenstelling, vochtigheid, temperatuur, porositeit, fractiegrootte, materiaalkwaliteit en meetomstandigheden. Daarom kunnen werkelijke waarden afwijken van gemiddelde tabelgegevens.
Hoe bereken je de massa van kunststof op basis van dichtheid?
Gebruik voor een benaderde berekening de formule: massa = dichtheid x volume. Als de dichtheid van kunststof in kg/m3 staat en het volume in m3, is het resultaat in kilogram.