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1 Bestandteile und Verarbeitung

Bei den Polyesterharzen wird zwischen

• gesättigten Polyesterharzen und
• ungesättigten Polyesterharzen (UP-Harzen)

unterschieden.

Für die Herstellung von Teilen aus Glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK-Teilen) werden UP-Harze verwendet.

UP-Harze gehören zu den Duroplasten. Das sind Harze, die sich, wenn sie einmal ausgehärtet sind, auch bei stärkerer Temperaturerhöhung nicht mehr erweichen oder schmelzen lassen.

UP-Harze sind flüssige oder feste Werkstoffe, die aus einer Mischung von langkettigen ungesättigten Polyestern und ungesättigten Monomeren entstehen. Als Monomer und Lösemittel wird Styrol verwendet, weil es das billigste und geeignetste reaktionsfähige Monomer für Polyesterharze ist. Der Styrolanteil im Harz liegt zwischen 30 und 50 Gewichts-%. Durch Zugabe von Härtern (organische Peroxide) und Beschleunigern (Cobaltsalze oder Amine, z.B. N, N-Dimethylanilin) entstehen durch Copolymerisation

• dreidimensional vernetzte feste,
• unlösliche (gegen Chemikalien und Lösemittel unempfindliche),
• unschmelzbare Produkte.

Sie haben gute Festigkeitseigenschaften, wenn sie mit Fasern verstärkt werden. Zur Verstärkung werden überwiegend Glasfasern verwendet.

Die Harze lassen sich beliebig färben und polieren.

ungesättigte Polyester
+ Styrol
+ Härter
(+ Beschleuniger)
= Polyesterharz

Zur Oberflächenveredelung werden pigmentierte Polyesterharze (sogenannte Gelcoatschichten) verwendet.

Im Vordergrund stehen bei der Herstellung von GFK-Teilen folgende Verfahren:

• Handlaminieren
• Faserspritzen
• Wickeln
• Pressen

Glasfaserverstärkte Kunststoffe werden u.a. verwendet zur Herstellung von

• Sportgeräten,
• Verkleidungen und Gehäusen,
• Behältern und Apparaten,
• Rohrleitungen.

Nicht faserverstärkte UP-Harze werden verwendet zum Beispiel

• zur Herstellung von Knöpfen im Gießverfahren,
• für Polyesterlacke,
• für Spachtelmassen.

Beim Handlaminieren werden die Werkstücke von Hand in Formen durch schichtweises Aufbringen von Fasereinlagen, die mit Harz durchtränkt werden, erzeugt.

Beim Faserspritzen werden Fasern in einer Spritzpistole gehäckselt, mit Harz vermischt und in dieser Zusammensetzung auf eine Form aufgespritzt.

Beim Wickeln werden Fasern und Harz maschinell auf eine rotierende Form aufgebracht.

Beim Pressen werden mit Harz getränkte Gewebematten in Pressformen eingelegt und durch den Pressdruck verformt. Sie werden bis zum Aushärten des Harzes in der Pressform belassen. Durch Beheizen der Presse kann die Aushärtezeit verkürzt werden.

Die ausgehärteten Werkstücke werden in aller Regel spanend nachbearbeitet (z.B. Sägen, Schleifen, Polieren).

2 Gesundheitsgefahren, Umweltgefahren

2.1 Polyesterharz

Ausgehärtete Polyesterharze gelten nach dem heutigen Erkenntnisstand als gesundheitlich unbedenklich. Gesundheitsgefahren können sich nur beim Umgang mit dem flüssigen Polyesterharz ergeben.

Flüssige (nicht ausgehärtete) Polyesterharze

• sind brennbar und wasserunlöslich,
• reizen die Augen und die Haut,
• haben eine sensibilisierende Wirkung,
• entwickeln Dämpfe, die schwerer als Luft sind und mit Luft explosionsfähige Gemische bilden können und
• haben ansonsten die gleichen Gesundheitsgefahren und Stoffdaten wie sie bei Styrol angeführt sind.

Umwelt:

• ausgehärtete Polyesterharze, auch wenn sie mit Fasern verstärkt sind, gelten nicht als Sondermüll
• nicht ausgehärtete Polyesterharze als Sondermüll entsorgen
• nicht ausgehärtete Polyesterharze sind eingestuft in die Wassergefährdungsklasse 2 (wassergefährdend)

2.2 Styrol

• ist eine farblose, entzündliche Flüssigkeit
• riecht angenehm süßlich
• ist gesundheitsschädlich beim Einatmen oder Verschlucken
• reizt Haut, Atemwege, Verdauungswege und Augen
• kann Schwindel, Kopfschmerzen und Übelkeit erzeugen
• sehr hohe Konzentrationen über dem MAK-Wert können bei langzeitiger Einwirkung zu einer Schädigung des zentralen und peripheren Nervensystems führen, z.B verlängerte Reaktionszeiten, reduzierte Gedächtnisleistung
• Dämpfe schwerer als Luft; sie können mit Luft explosionsfähige Gemische bilden

Umwelt:

• als Sondermüll entsorgen
• Wassergefährdungsklasse 2 (wassergefährdend)

Stoffdaten:

• MAK-Wert = 85 mg/m³
  (bis 1986: 420 mg/m³)
• Geruchsschwelle> 0,43 mg/m³,
  gute Warnwirkung gegeben ab etwa 0,5 % des MAK-Wertes
• Flammpunkt = 31 °C.
• Kennzeichnung: Xn gesundheitsschädlich

2.3 Härter

Als Härter werden organische Peroxide verwendet, z.B.

2-Butanonperoxid (Methylethylketonperoxid)

• flüssig