Allgemeine Eigenschaften

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Allgemeine Eigenschaften

Allgemeine Eigenschaften

Vor- und Nachteile Polypropylen PP-H im Vergleich zu Polyethylen

Vorteile Nachteile

  • PP-H hat eine höhere Steifigkeit, Härte und Festigkeit als Polyethylen.
  • PP-H hat eine Glasübergangstemperatur von 0 bis −10°C und wird somit bei Kälte spröde.
  • Hohe Temperaturbeständigkeit. Die obere Gebrauchstemperatur liegt bei 95°C kurzzeitig bei 150°C, bei Polyethylen bei 60°C. PP-H kann mit mineralischen Füllstoffen wie z. B. Talkum, Kreide oder Glasfasern gefüllt werden. Dadurch wird das Spektrum der mechanischen Eigenschaften (Steifigkeit, Gebrauchstemperaturen, etc.) deutlich erweitert.
  • Unbeständig gegen starke Oxidationsmittel, PP-H quillt bei höheren Temperaturen in aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen (wie Benzin oder Benzol).
  • Geringes spezifisches Gewicht (0,91 g/cm³). Ein weiterer Vorteil zeigt sich beispielsweise durch Vergleich von PP-H (ca. 0,91 g/cm³) mit PVC-U (1,38 bis 1,55 g/cm³), hier führt das geringe spezifische Gewicht der PP-H Werkstoffe bei der Ringsteifigkeitsklasse SN 8 zu ca. 2 5 % geringeren Metergewichten.
  • Hochfrequenzschweißen ist nicht möglich (zu geringe dielektrische Verluste).
  • Hohe Zeitstandinnendruckfestigkeit (s. Diagramme 1, 2 und 3)
  • Schlecht klebbar, nur mit entsprechender Vorbehandlung (unpolare Oberfläche).
  • Sehr gute Abrasionsbeständigkeit (s. Diagramm 1)
  
  • Hohe Wärmealterungsbeständigkeit
  
  • Gute Verschweißbarkeit, aufgrund des feinen, thermodynamisch stabilen Gefüges (s. Verbindungstechniken).
  

 

Vor- und Nachteile Polypropylen PP

Vorteile Nachteile
  • Gute Beständigkeit gegen ein breites Spektrum an Medien.
  
  • Beständigkeit gegenüber Mikroorganismen, physiologisch unbedenklich, PP ist geruchlos und hautverträglich.
  
  • Ausgezeichneter Isolator, also nicht elektrisch leitfähig (durch Zusatz von Additiven wie bei PP-s, PP-H-s, PP-R-s-el ist PP elektrisch leitfähig).
  
  • Sehr gute chemische Beständigkeit (s. Beständigkeitsliste).
  
  • Sehr gute Resistenz gegenüber vielen Säuren, Laugen und Lösungsmitteln.
  
  • Feines Gefüge und stabile Kristallitstruktur.
  


 

Wärmeleitfähigkeit » λ «

Unter der Wärmeleitfähigkeit versteht man den Energietransport innerhalb eines Stoffes in Abhängigkeit der Differenz von der Rohrinnen- zur Rohraußentemperatur und der Rohrwandstärke.

Wärmeleitfähigkeit » λ « (W/mK)
PP-H 0,22
PP-B  
PP-R 0,24
PE-X 0,41
PVC-C 0,14
Wasser 0,58
Stahl 42-53
Kupfer 407,10

Tabelle 1: Wärmeleitfähigkeit » λ « unterschiedlicher Werkstoffe


Längenausdehnung

Unter Wärmeausdehnung (auch thermische Expansion) versteht man die Änderung der geometrischen Abmessungen (Länge, Flächeninhalt, Volumen) eines Körpers, hervorgerufen durch eine Veränderung seiner Temperatur. Die Umkehr dieses Vorganges durch die Abkühlung wird oft als Wärmeschrumpfung (auch thermische Kontraktion) bezeichnet. Der Kennwert ist der Längenausdehnungskoeffizient. Wie alle Thermoplaste weist PP-H einen höheren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten auf als Metalle. Dieser beträgt 0,18 mm/mK.


Längenausdehnungskoeffizient (Wärmeausdehnungskoeffizient)

Der Längenausdehnungskoeffizient » α « gibt an, wie sich ein Stab von einem Meter nach der Temperaturveränderung um 1°C in der Länge verändert, gemessen in Millimetern.

Längenausdehnungskoeffizient » α «
(Wärmeausdehnungskoeffizient)		 (mm/mK)
PP-H  
PP-B  
PP-R 0,18
PB 0,13
PE-X 0,20
PVC-C 0,08
Stahl 0,012
Kupfer 0,018

Tabelle 2: Wärmeausdehnungskoeffizienten » α « unterschiedlicher Werkstoffe


Elastizitätsmodul » E «

Das E-Modul ist das Verhältnis von der Spannung zur Dehnung im noch elastischen Bereich des Werkstoffes. Je kleiner das E-Modul, desto flexibler der Werkstoff. Mit zunehmender Größe des E-Moduls wird der Werkstoff biegesteifer.

Elastizitätsmodul » E « (MPa) oder (N/mm²)
PP-H 1.400
PP-B  
PP-R 800
PE-X 600
PVC-C 2.500
Stahl 210.000
Kupfer 120.000


Tabelle 3: E-Module » E « unterschiedlicher Werkstoffe


Abriebfestigkeit

Verfahren zur Bestimmung der Abriebfestigkeit von Rohren erfolgt nach DIN 19565 Teil 1 (Darmstädter Verfahren) bzw. DIN EN 295 Teil 3.

Diagramm 1: Abriebverhalten von Rohren aus verschiedenen Werkstoffen (Darmstädter Verfahren)

Diagramm 2: Vergleich Zug-E-Modul

Diagramm 3: Kriechmodul für PP-H
Quelle: Simona AG, Kirn