Die Verbreitung von Kunststoffen ist in unserem täglichen Leben allgegenwärtig. Zwei Arten von transparenten Kunststoffen, die häufig für Laminate verwendet werden, sind Acryl (PMMA) und PVC. Wenn Sie sich zwischen den beiden entscheiden, wie unterscheiden sie sich und welche ist die beste Wahl? Dieser Artikel soll einen Vergleich dieser beiden Materialien als Orientierungshilfe bieten.
PVC
Was ist PVC-Kunststoff?
Polyvinylchlorid (PVC oder Vinyl), eine Art von thermoplastisches Polymer weltweit in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, ist eines der am häufigsten hergestellten thermoplastischen Polymere (drittgrößter nach PET und PP). Es besteht aus Ethylen-Kohlenstoffatomen und ist sowohl in starrer als auch in flexibler Form erhältlich. Die Verwendung von PVC ist universell und wird in medizinischen Geräten, Drähten, Kabeln, Rohren usw. verwendet.
Grundformen von PVC
Hier erklären wir die verschiedenen Arten von PVC, die erhältlich sind. PVC gibt es in zwei Kategorien – flexibel und starr, es gibt jedoch auch andere Arten:
- Flexibles PVC oder Weich-PVC (Dichte: 1,1–1,35 g/cm3), manchmal auch als PVC-P bezeichnet, hat aufgrund der Zugabe von kompatiblem Material eine geringere Kristallinität Weichmacher. Dies führt zu einem klareren und flexibleren Kunststoff.
- Hart-PVC oder Weich-PVC (Dichte: 1,3–1,45 g/cm3), auch bekannt als UPVC, PVC-U oder uPVC, ist ein steifer und kostengünstiger Kunststoff, der gegen Chemikalien, Stöße, Wasser, Wetter und Korrosion beständig ist .
- Chloriertes Polyvinylchlorid (CPVC) wird durch Chlorierung von PVC-Harz hergestellt. Diese Art von PVC hat einen hohen Chlorgehalt, der es langlebig, chemisch stabil und feuerfest macht. CPVC kann einem breiteren Temperaturbereich standhalten.
- Molekular orientiertes PVC (PVC-O) wird hergestellt, indem die ungeordnete Struktur von PVC-U in eine Schichtstruktur umgewandelt wird. Wenn PVC biaxial orientiert ist, erhält es bessere physikalische Eigenschaften wie Steifigkeit, Verschleißfestigkeit, geringeres Gewicht und mehr.
- Modifiziertes PVC (PVC-M) ist eine Mischung aus PVC, die Modifizierungsmittel verwendet, um seine Zähigkeit und Schlagfestigkeit zu erhöhen. Diese Methode erhöht die Schlagfestigkeit von PVC und macht es haltbarer.
Eigenschaften
PVC ist bekannt für seine Vielseitigkeit und Wirtschaftlichkeit. Dieses Material besitzt mehrere bemerkenswerte Eigenschaften und Vorteile, darunter:
- Gute Haltbarkeit: PVC ist aufgrund seiner Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse, chemische Verrottung, Stöße, Abrieb und Korrosion eine herausragende Option. Dies macht es zu einer beliebten Wahl für Langzeit- und Outdoor-Produkte.
- Hohe Durchschlagsfestigkeit: PVC dient als zuverlässiges Isolationsmaterial und ist somit ideal für verschiedene elektrische Anwendungen.
- Wirtschaftlichkeit: Im Vergleich zu anderen Materialien bietet PVC ein günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis. Es bietet beeindruckende physikalische und mechanische Eigenschaften und erfordert für eine lange Lebensdauer nur minimale Wartung.
- Flammschutzmittel: PVC-Produkte sind aufgrund ihres hohen Chlorgehalts auch als Flammschutzmittel wirksam. Ein Oxidationsindex von ≥45 und die Verwendung von Antimontrioxid in Kombination mit Phosphatester-Weichmachern tragen zu hervorragenden Brandeigenschaften und mechanischen Eigenschaften bei.
- Chemische Beständigkeit: PVC zeigt Beständigkeit gegen alle anorganischen Chemikalien sowie verdünnte Säuren, verdünnte Laugen und aliphatische Kohlenwasserstoffe.
- Mechanische Eigenschaften: PVC ist bekannt für seine Abriebfestigkeit, sein geringes Gewicht und seine Zähigkeit.
Vor-und Nachteile
| Flexibles PVC | Hart-PVC | |
| Stärken | Hervorragende elektrische Isoliereigenschaften Kostengünstig Hohe Schlagfestigkeit Flexibel Nicht brennbar & vielseitig Einfachere Verarbeitung als Hart-PVC Gute Beständigkeit gegen UV, Säuren, Laugen, Öle etc. | Inhärenter Flammschutz Hohe Steifigkeit zu geringen Kosten Geeignet für transparente Anwendungen und FDA-konform Bessere chemische Beständigkeit als Weich-PVC Hervorragende elektrische Isolier- und Dampfsperreigenschaften Hohe Dimensionsstabilität bei Raumtemperatur |
| Mängel | Mit einigen Weichmachern für Lebensmittelkontakt ungeeignet Geringere Chemikalienbeständigkeit als Hart-PVC Eigenschaften können sich im Laufe der Zeit durch Weichmachermigration ändern Eine Tendenz zum Abbau bei hohen Temperaturen | Begrenzte Beständigkeit gegen Rissbildung unter Lösungsmittelbelastung Schwierig, es bis zum Schmelzpunkt zu verarbeiten Eine niedrige Dauergebrauchstemperatur von 50°C Es wird bei 5 °C spröde (sofern nicht mit Schlagzähigkeitsmodifikatoren oder Verarbeitungshilfsmitteln modifiziert) |
Allgemeine Verwendungen
PVC ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften ein beliebtes Material, das in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird. PVC-Kunststoff ist strapazierfähig und korrodiert nicht so leicht, wodurch er resistent gegen Keime und leicht zu reinigen ist. Außerdem ist es chemikalienbeständig und nicht leitend. Es wird in verschiedenen medizinischen Produkten verwendet. Aufgrund seiner hohen Haltbarkeit wird PVC auch in der Bauindustrie in großem Umfang eingesetzt. Und es kann ein guter Ersatz für sein rostfreier Stahl und andere synthetische Materialien. Aufgrund seiner Langlebigkeit und Witterungsbeständigkeit wird es häufig im Außenbereich eingesetzt.
1. Konstruktion und Gebäude
Der Großteil des produzierten PVC/Vinyls wird aufgrund seiner Haltbarkeit und Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Abrieb in der Bau- und Konstruktionsindustrie verwendet. Das Material korrodiert nicht und lässt sich ohne häufiges Streichen leicht reinigen.
2. Verkabelung und Kabel
PVC ist ein weithin bewährtes Material für elektrische Leitungen und Kabel, da es während der gesamten Lebensdauer eines Gebäudes harten Bedingungen standhalten kann, einschließlich wechselnder Temperaturen und Feuchtigkeit.
Durch die Herstellung von Rohren, die praktisch leckagefrei, widerstandsfähig gegen Umweltbelastungen und nicht anfällig für Korrosion sind, hilft PVC, Energie und Wasser zu sparen. Im Vergleich zu Gussmetallsystemen sind die PVC-Bruchraten sehr gering. PVC-Rohre verbessern auch die Funktionalität und erhöhen die Energieeffizienz durch das Fehlen von Ablagerungen.
3. Verpackung
Flexibles PVC ist wegen seiner Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und seines geringen Gewichts in Verpackungen beliebt. Klares Vinyl wird zur Herstellung von Schrumpffolien für Konsumgüter verwendet, während starre Vinylfolie in Blister- und Clamshell-Verpackungen verwendet wird, um eine Reihe von Haushaltswaren zu schützen.
4. Gesundheitswesen
PVC ist für die Gesundheitsbranche von entscheidender Bedeutung und spielt eine entscheidende Sicherheitsrolle bei der Abgabe lebensrettender Medikamente durch Infusionsbeutel und medizinische Schläuche. Dank ihrer Flexibilität und Unzerbrechlichkeit waren insbesondere PVC-Blutentnahmebeutel ein bedeutender Durchbruch.
5. Haushaltsprodukte
Die Haltbarkeit, Erschwinglichkeit und Wasserbeständigkeit von PVC machen es ideal für die Herstellung von Haushaltsprodukten wie Stiefeln, Duschvorhängen und Regenmänteln.
6. Abstellgleis und Fensterrahmen
PVC wird aufgrund seiner Haltbarkeit und Erschwinglichkeit häufig bei der Herstellung von Seitenwänden und Fensterrahmen verwendet. Vinylfenster sind hochisoliert, mit der dreifachen Wärmedämmung von Aluminiumfenstern.
Acryl
Was ist Acrylkunststoff?
Acryl, auch als PMMA (Polymeric Methyl Methacrylate) und Plexiglas bezeichnet, ist ein biokompatibles Kunststoffmaterial, das transparent und leicht ist. Es wird häufig als Ersatz für Glas verwendet, da es einfacher zu handhaben und weniger bruchanfällig ist. Die Transparenzrate von Acryl beträgt 92%, was es zu einem der klarsten Materialien auf dem Markt macht. Es ist vielseitig für eine Vielzahl von Anwendungen.
Eigenschaften
1. Geringes Gewicht und Schlagfestigkeit
Plexiglas, eine Art Acrylglas, ist unglaublich leicht und schlagfest. Es kann einem Bruch durch Stöße widerstehen und bricht nicht leicht. Es hat eine bis zu 17-mal höhere Schlagfestigkeit als herkömmliches Glas und ist halb so schwer.
2. Chemische Beständigkeit
Acryl kann verschiedenen Chemikalien ausgesetzt werden, was es zu einem idealen Material für fluidische Geräte und medizinische Verteiler macht.
3. Temperaturbeständigkeit
Acryl kann Temperaturschwankungen standhalten und eignet sich für die Herstellung medizinischer Verteiler und mikrofluidischer Geräte. Darüber hinaus kann es einer vollständigen Wärmebehandlung und einer Diffusionsbindung unterzogen werden.
4. Hohe Transparenz und optische Klarheit
Acryl-Kunststoff hat ausgezeichnete optisch Eigenschaften, mit außergewöhnlicher Transparenz und Klarheit ähnlich wie Glas. Es kann bis zu 92% weißes Licht übertragen, was es zu einem hervorragenden Material für Lichtleiter und Linsen macht.
Vor-und Nachteile
Stärken
- Hohe Klarheit und Transparenz: Acryl lässt 92% Licht durch, was größer ist als bei Glas und anderen Kunststoffen.
- Hohe Härte und Zähigkeit: Acryl ist bekannt für seine hohe Härte, Zähigkeit und Kratzfestigkeit bei geringem Gewicht.
- UV-Beständigkeit: Acryl ist sehr widerstandsfähig gegen UV-Licht und Witterungseinflüsse und eignet sich daher hervorragend für längere Sonneneinstrahlung.
- Chemische Beständigkeit: Acryl ist sehr beständig gegenüber den meisten Laborchemikalien, kann jedoch nicht mit aromatischen oder chlorierten Kohlenwasserstoffen verwendet werden.
- Erschwinglichkeit: Acrylglas ist viel billiger als Standardglas und lässt sich einfacher zuschneiden.
- Leichtgewicht mit hoher Formstabilität: Acryl-Kunststoff ist 50% leichter als Glas, aber haltbarer und stärker.
- Bearbeitbarkeit: Plexiglas oder klares Acryl bietet nahezu unbegrenzte Möglichkeiten der Verarbeitung. Sie können diese Platten sägen, fräsen, bohren, gravieren, kleben, polieren und (mit Hitze) biegen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie brechen.
- Biokompatibilität: Diese Eigenschaft macht es zu einer hervorragenden Option für die medizinische Industrie.
Mängel
- Geringe Kratzfestigkeit: Plexiglas ist anfälliger für Kratzer als normales Glas.
- Geringe Schlagfestigkeit: Während Acryl im Vergleich zu gewöhnlichem Glas eine überlegene Schlagfestigkeit aufweist, wären Materialien wie Polycarbonat besser geeignet für Situationen, in denen Haltbarkeit höchste Priorität hat, insbesondere unter extremen Umständen.
- Geringe Hitzebeständigkeit: Der Schmelzpunkt von Acryl ist vergleichsweise niedrig, genau 160 Grad Celsius. Diese niedrige Temperatur ist möglicherweise für bestimmte technische Zwecke nicht geeignet genug.
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Allgemeine Verwendungen
Acryl ist vorteilhafter als andere transparente Polymere, wie z. B. seine hervorragende Lichtdurchlässigkeit, unbegrenzte Farboptionen und eine hohe Beständigkeit gegen UV-Licht und Witterungseinflüsse. Die Verwendung von Acryl ist in einer Vielzahl von Anwendungen weit verbreitet, wie z. B. Autofenster, Smartphone-Bildschirme, Oberlichter, beleuchtete Schilder, Eishockeyfelder und Flugzeugvordächer. Es wird jedoch nicht für Anwendungen empfohlen, die chlorierte oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ketone oder Ester beinhalten.
1. Fluoreszierende Lichtlinsen
Acrylkunststoff wurde erfolgreich zu Linsen geformt, die über fluoreszierende Glühbirnen passen. Diese Linsen dämpfen das Licht und eliminieren blaues Licht für eine gesündere, komfortablere Umgebung.
2. Glasfaserverkabelung
Für die Glasfaserverkabelung ist ein Material erforderlich, das sowohl die Glasfaserauskleidung schützen als auch Licht übertragen kann. Im Gegensatz zu Glas bleibt Acryl auch beim Biegen oder Dehnen intakt, wodurch es haltbarer und flexibler wird.
3. Sportausrüstung
Acryl ist zu einem beliebten Material für die Herstellung von Performance-Schuhen, Tennisschlägergriffen, Fahrradhelmen und mehr geworden, da dieses Kunststoffmaterial nicht nur stark, sondern auch leicht ist.
4. Wasserfeste Farbe
Durch das Hinzufügen von Spuren von Acrylkunststoff zu Farbe schaffen Hersteller ein Produkt, das Spritzer und Feuchtigkeit abweisen kann. Während Acrylfarbe hauptsächlich in Autolacken verwendet wird, beginnt sie ihren Weg in die Hauswandfarbe zu finden.
5. Heimtextilien
Die Transparenz und Vielseitigkeit von Acryl haben es zu einer beliebten Wahl in der Möbel- und Dekorationsindustrie gemacht. Es hat sich zu einer hervorragenden Alternative zu Glas für die Herstellung von Schränken, Spritzwänden, Couchtischen und dekorativen Paneelen entwickelt.
6. Militärische Verwendung
Acryl wird aufgrund seiner Anpassungsfähigkeit, hohen Druckfestigkeit und Transparenz häufig in U-Boot-Fenstern und Flugzeugcockpits verwendet. Dieses Material ist auch nützlich, um die Schallmauer zu durchbrechen und tief in den Ozean zu tauchen.
7. Aquarien
Aquarien und Haifischbecken erfordern ein Material, das sowohl robust als auch klar ist. Während Glas das Standardmaterial der Wahl war, erfreut sich Acryl aufgrund seiner Fähigkeit, alle erforderlichen Spezifikationen zum halben Preis von Glas zu erfüllen, zunehmender Beliebtheit. Es ist transparent, stark und bruchfest, was es zur idealen Option für Aquarien macht.
Vergleichstabelle von PVC und Acryl
Diese Tabelle fasst den Unterschied zwischen PVC und Acryl in mehreren Schlüsseleigenschaften zusammen:
| PVC (flexibel/starr) | Acryl/PMMA | |
| Schneiden/Herstellen | Kann schneiden, schweißen und zu Formen und Formstücken biegen | Leichter zu chippen oder zu verrückt |
| Stärke/Haltbarkeit | 1,0 ft-lbs./in. | Kratzfest |
| Klarheit | Nicht schlecht | Exzellent; Kann auch poliert werden |
| Steifigkeit/Flexibilität | Starr 481.000 psi | Starr 480.000 psi |
| Chemische Resistenz | Beständig gegen: anorganische Säuren, Laugen, Alkohole, Fette, Öle, aromatenfreies Benzin, Salz und gängige Korrosionsmittel. Nicht geeignet für: chlorierte Kohlenwasserstoffe, Ether, Ester oder Ketone. | Beständigkeit gegen: Kohlenwasserstoffe, Reinigungsmittel, anorganische Chemikalien, Fette und Lipide und Säuren bei Raumtemperatur. Nicht beständig gegen: Alkohol oder Methylenchlorid. |
| UV-Beständigkeit | Vergilbt im Laufe der Zeit, wenn es Sonnenlicht ausgesetzt wird | Wird nicht vergilben |
| Temperaturbeständigkeit | Niedrig | Mittel |
| Zug-/Zugfestigkeit | 7.500 psi | 10.000 psi |
| Isolierung/Durchschlagsfestigkeit | Niedrig | Mittel |
| Maskierungsoptionen | Kunststofffolie | Kunststoff/Folie oder Papier |
| Formulare verfügbar | Blech & Rohr | Blatt, Stange und Rohr |
Hauptunterschiede
In diesem Teil werden wir PVC und Acrylkunststoffe nach fünf Hauptaspekten unterscheiden:
1. Stärke und Haltbarkeit
In Bezug auf Festigkeit und Haltbarkeit ist PVC nicht so stark wie Acryl. Acryl ist extrem langlebig und stark, was es in Bezug auf die Gesamtfestigkeit zu einer besseren Option macht.
PVC hat eine hohe Schlagfestigkeit sowie eine gute Hitze- und Witterungsbeständigkeit, ist jedoch nicht in der Lage, seine Festigkeit unter extremen Bedingungen aufrechtzuerhalten. Acryl dagegen hat eine höhere Schlagzähigkeit als PVC, ist UV-beständig und hält hohen Temperaturen stand und ist zudem bruchsicher.
Wenn Sie also nach einem Material suchen, das extremen Wetterbedingungen, starken Stößen und hohen Temperaturen standhalten kann, wird empfohlen, Acryl anstelle von PVC zu verwenden.
2. Wirtschaftlichkeit
Aus Sicht der Kosteneffizienz ist PVC im Allgemeinen eine günstigere Option im Vergleich zu Acryl. Dies liegt daran, dass PVC eine Kunststoffart ist, die in großem Umfang produziert und leicht verfügbar ist, wodurch sie kostengünstiger in der Herstellung und im Einkauf ist. Andererseits ist Acryl ein Thermoplast, der komplexere Herstellungsprozesse erfordert, was die Produktionskosten in die Höhe treiben kann.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Kosteneffizienz nur ein Faktor ist, den es bei der Wahl zwischen PVC und Acryl zu berücksichtigen gilt. Weitere zu berücksichtigende Faktoren sind Haltbarkeit, Ästhetik und chemische Beständigkeit. Letztendlich hängt die Wahl zwischen diesen beiden Materialien von Ihren spezifischen Bedürfnissen und Anforderungen ab.
Wenn Kosteneffizienz Ihr Hauptanliegen ist, dann ist PVC möglicherweise die bessere Option für Sie. Wenn Sie jedoch bereit sind, einen höheren Preis für die Vorteile zu zahlen, die Acryl bieten kann, wie z. B. überlegene Klarheit und Haltbarkeit, dann kann es auch eine Überlegung wert sein.
3. Nachhaltigkeit
PVC ist dafür bekannt, dass es nicht biologisch abbaubar ist und lange braucht, um sich zu zersetzen. Es kann auch schädliche Chemikalien freisetzen, wenn es verbrannt wird, was zu Umwelt- und Gesundheitsproblemen führt. Auf der anderen Seite wird Acryl im Allgemeinen als nachhaltigere Option angesehen, da es recycelbar ist und zu neuen Produkten verarbeitet werden kann.
Hinsichtlich des Energieverbrauchs erfordert die Herstellung von PVC mehr Energie als Acryl. PVC wird aus Erdöl hergestellt, einer nicht erneuerbaren Ressource, während Acryl aus Erdgas hergestellt wird, das aufgrund der Fortschritte bei den Extraktionstechniken immer häufiger vorkommt.
Basierend auf diesen Faktoren kann geschlussfolgert werden, dass Acryl im Hinblick auf seine biologische Abbaubarkeit, Recyclingfähigkeit und den geringeren Energieverbrauch eine nachhaltigere Option als PVC ist. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass beide Materialien negative Auswirkungen auf die Umwelt haben können, wenn sie nicht ordnungsgemäß entsorgt oder recycelt werden.
4. Aussehen
In Bezug auf das Aussehen hat PVC ein glänzendes, kunststoffähnliches Aussehen und ist undurchsichtig, während Acryl eine glasähnliche Klarheit und Transparenz hat. Acryl ist im Vergleich zu PVC auch glänzender und hat eine höhere Lichtdurchlässigkeit. PVC ist jedoch im Vergleich zu Acryl in einer größeren Farbpalette erhältlich.
Während sowohl PVC als auch Acryl ihre einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen haben, zeichnet sich Acryl durch seine Transparenz, Klarheit und seinen Glanz aus. Unterdessen bleibt PVC eine beliebte Wahl, da es in einer Vielzahl von Farben und undurchsichtiger Natur erhältlich ist.
5. Bearbeitbarkeit
PVC ist ein zäher, starrer Kunststoff, der mit Werkzeugen wie Sägen, Bohrern und Fräsern leicht bearbeitet werden kann. Es hat eine gute Dimensionsstabilität und eine ausgezeichnete Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit.
Acryl ist ein weicherer Kunststoff, der spröder ist als PVC. Es kann mit ähnlichen Werkzeugen wie PVC bearbeitet werden, erfordert jedoch schärfere und präzisere Schnittkanten, um Risse oder Absplitterungen zu vermeiden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl PVC als auch Acryl bearbeitbare Materialien sind, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können. PVC ist ein haltbareres und robusteres Material, während Acryl zerbrechlicher ist, aber überlegene optische Eigenschaften bietet.
Fazit
Zusammenfassend ist PVC eine kostengünstige Option, die einfacher zu installieren ist und keine häufige Wartung erfordert, während Acryl eine bessere Klarheit, Haltbarkeit und Schlagfestigkeit bietet. Die Auswahl des geeigneten Materials für Ihr Projekt kann kompliziert und entscheidend für das Endergebnis sein. Wir hoffen, dass dieser Artikel Ihnen geholfen hat, eine Entscheidung für die beste Option zu treffen.
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