Die besonderen Vorzüge der Kunststoffe

Kunststoffe haben - verglichen mit keramischen oder metallischen Werkstoffen - eine Reihe von ungewöhnlichen Eigenschaften. Ursprünglich waren Kunststoffe als Ersatzstoffe gedacht, doch heute werden sie in Massen produziert und finden sich in allen Lebensbereichen. Kunststoffe werden heute sogar in der Medizin für spezielle Bereiche wie künstliche Hüft- oder Kniegelenke eingesetzt.

Dichte und Festigkeit

Kunststoffe haben eine niedrige Dichte, die sich bei den meisten Arten zwischen 800 und 2200 kg/m³ bewegt. Sie sind damit erheblich leichter als Metalle oder keramische Werkstoffe und bilden das ideale Material für viele Gebrauchsgegenstände, Verpackungen und Behälter. Obwohl die Festigkeiten von Kunstroffen vergleichsweise niedrig sind, brechen sie weniger leicht als beispielsweise Keramik oder Glas. Deshalb werden Gebrauchsgegenstände für Kinder und Spielzeug vielfach aus Kunststoff gefertigt.

Chemische Beständigkeit

Aufgrund ihrer organischen Natur sind viele Kunststoffe im Gegensatz zu Metallen gegenüber anorganischen Mineralsäuren, Laugen und wässrigen Salzlösungen beständig. Daher bevorzugt man Werkstoffe aus Kunststoff zur Herstellung von pflegeleichten Haus- und Elektrogeräten, Fahrzeugausstattungen und Spielzeugen. Ihre große Unempfindlichkeit gegenüber Wasser, Luft und biologischen Abbauvorgängen macht ihr Einsatzgebiet fast unbegrenzt und verleiht ihnen eine hohe Alterungsbeständigkeit.

Allerdings reagieren Kunststoffe im Gegensatz zu Metallen empfindlich auf organische Lösungsmittel, wie Alkohole, Aceton oder Benzin. Doch auch auf diesem Gebiet gelang es den ChemikerInnen beständige Kunststoffe zu entwickeln. Beispielsweise besteht der Tank in modernen Autos aus Polyethylen und ist somit überaus beständig gegenüber Korrosion und trotzdem unempfindlich gegenüber dem Benzin.

Niedrige Verarbeitungstemperaturen

Die meisten Kunststoffe werden bei Temperaturen zwischen 250 bis 300 °C verarbeitet. Während Metalle bei hohen Temperaturen aufwändig gegossen werden müssen, lassen sich aus Thermoplasten auch kompliziertere Formteile mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellen. So lassen sich auch Farbpigmente oder Fasern in Kunststoffe einarbeiten, die sich bei den hohen Temperaturen in der Metall- oder Keramikherstellung zersetzen würden.

Niedrige Leitfähigkeiten

Kunststoffe leiten die Wärme deutlich schlechter als Metalle. Wegen dieser geringen Wärmeleitfähigkeit werden viele als Dämmstoffe eingesetzt (vor allem Schaumstoffe). Die elektrische Leitfähigkeit von Kunststoffen ist etwa 15 mal kleiner als die von Metallen. So werden viele Kunststoffe zur Isolation von elektrischen Leitungen und Kabeln eingesetzt.

Kunststoffe und Umwelt

Aus Kunststoffen werden neben hochwertigen und langlebigen Formteilen auch Wegwerfartikel hergestellt, wodurch sich die Frage nach der Entsorgung stellt. Kunststoffpolymere sind nicht wasserlöslich und können auch nicht die Zellmembranen passieren, weshalb sie von Mikroorganismen nicht abgebaut werden können (eine Ausnahme bilden biologisch abbaubaren Kunststoffe).

Wegen dieser nicht vorhandenen Wechselwirkung der Polymere mit der belebten Natur können sie zwar als gesundheitlich unbedenklich eingestuft werden, jedoch verrotten sie nur sehr langsam. Umweltgefährlich können auch verschiedene Zusätze der Kunstoffe sein, beispielsweise Weichmacher, Farbstoffe oder Flammschutzmittel. Schadstoffe sind hier insbesondere flüchtige organische Verbindungen.

Im Hausmüll enthaltene Kunststoffe sind weitgehend grundwasserneutral und können somit auf Mülldeponien entsorgt werden, wobei in Deutschland kein Kunststoff mehr deponiert wird und in der EU dieses Ziel bis zum Jahr 2020 erreicht werden soll. In der Bundesrepublik lag die Recyclingquote im Jahr 2010 bei 45 Prozent, womit Deutschland Vorreiter im europäischen Vergleich ist. Die Kunststoffindustrie hat zur Unterstützung dieses Vorhabens eine Kampagne „Zero Plastics to Landfill by 2020“ gestartet. Inzwischen gibt es auch Industrieunternehmen, die sich auf das Recycling von Plastik spezialisiert haben [1].

Kunststoffrecycling

Recycling oder Rezyklierung ist ein technischer Vorgang, bei dem Abfallprodukte wiederverwertet oder deren Ausgangsmaterialien zu Sekundärrohstoffen umgewandelt werden. Direkt recyceln lassen sich lediglich Termoplaste und auch nur mit Qualitätseinbußen. Ein großes Problem ist die Unverträglichkeit der einzelnen Kunststoffe untereinander, wodurch man gezwungen ist, die einzelnen Abfälle nach Sorten zu trennen. Ansonsten wäre ein Recycling nicht möglich.