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Wärmeformbeständigkeit

Lexikon Pharmatechnologie
Wärmeformbeständigkeit

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Auch: engl. Heat Distortion Temperature, Abk.: HDT, Wärmefestigkeit.

Siehe auch: Dauerwärmebeständigkeit.

Eigenschaft von Polymerwerkstoffen, bis zu bestimmten Temperaturen ihre vorgegebene Form beizubehalten. Die Temperaturkennzahlen werden empirisch ermittelt.

Kunststoffe haben den prinzipiellen Nachteil, dass bei erhöhter Temperatur (ab 50-70 °C) wesentliche mechanische Eigenschaften, wie z. B. der Elastizitätsmodul, rasch abnehmen. Insofern kennt man bei Kunststoffen eine ganze Reihe von technologischen Grenztemperaturen bzw. Grenztemperaturbereichen, die für die thermoplastische Verarbeitung und den technischen Gebrauch von Bedeutung sind: Glaspunkt(-bereich), Verarbeitungstemperatur (-bereich), Schmelzpunkt (Schmelzbereich), Versprödungstemperatur (-bereich), Zersetzungstemperatur (-bereich), obere Gebrauchstemperatur, höchste Dauergebrauchstemperatur, Kältefestigkeit, Glutfestigkeit mit Gütegrad nach DIN 53459 etc.

Zur Ermittlung der Wärmeformbeständigkeit wurden für die verschiedenen Kunststoffe verschiedene Prüfmethoden entwickelt: Prüfung nach DIN ISO 75 / 75A bzw. ASTM D 648-72, nach Vicat (DIN 53460), nach Martens (DIN 53458) und nach Fikentscher. Die einzelnen Prüfmethoden sind technologische Prüfmethoden, welche im Gegensatz zu streng physikalischen Methoden eine Reihe von willkürlichen Annahmen voraussetzen, weshalb sie nicht direkt miteinander vergleichbar sind bzw. nicht formal umrechenbar sind. Die Verhältnisse sind dabei ähnlich der technologischen Härteprüfung nach Rockwell, Brinell, Vickers und Shore.

Martens etwa misst temperaturbedingte Änderungen des Elastizitätsmoduls bei Stäben, Vicat die Härteänderung (Härte) und Fikentscher die E-Moduländerung bei Plättchen.

Die technologischen Prüfungen eignen sich dabei jeweils für spezielle Polymere — z. B. teilkristalline Polymere etwa nach Fikentscher und amorphe Polymere nach Martens und Vicat.

Wärmeformbeständigkeitstemperaturen sind grundsätzlich nur sinnvoll, wenn für ein bestimmtes Polymerprodukt zwischen Lieferant und Anwender konkret an Warenmustern ein Wert vereinbart und ein Temperaturbereich vertraglich definiert werden soll.

Tab. W 1: Wärmeformbeständigkeit ausgewählter Kunststoffe nach verschiedenen Messverfahren (Abk.: siehe Nomenklatur von Kunststoffen). (Quelle: K. Biederbick, Kunststoffe, Vogel Verlag, Würzburg, 1970)
Polymer Wärmeformbeständigkeit nach DIN ISO 75A (°C) Martens (°C) Vicat (°C) Fikentscher (°C)
PVC 70 75 80
PE 50 40 40
PP 60 40 80 72
PVdF 110 90 85
FEP
Phenolharz 170 125
Epoxidharz 150 125
PS 75 90
PA6.6 230 185
PA6.10 170
PA6. 170
PA11 170
PUR 175
Polyester, vernetzt 80
PC 120 165 145
Zellulose 58
Zelluloseacetat 55 45
ABS 75 105
PTFE 110
PMMA 70 80
POM 75 160

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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