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Polyesterharze
 
Ungesättigte Polyesterharze, kurz auch UP-Harze, sind Reaktionsprodukte aus gesättigten, also keine Doppelbindungen enthaltenden, und ungesättigten, Doppelbindungen enthaltenden Dicarbonsäuren und Diolen. Die in den Molekülketten enthaltenen Doppelbindungen stehen für eine Polymerisationsreaktion zur Verfügung. Dies geschieht in diesem Fall mit einem weiteren Stoff, der ebenfalls über eine Doppelbindung verfügt. Weit verbreitet ist hier die Verwendung von Styrol, Styrol ist somit ein Comonomer, und das Reaktionsprodukt ist demzufolge ein Copolymer. Der ungesättigte Polyester wird dabei in dem Styrol gelöst, um für die Verarbeitung entsprechend dünnflüssig zu sein. Der Styrolgehalt der fertigen Formulierung liegt meist im Bereich von 30 - 40%.
 
Im Gegensatz zu der Reaktion bei z.B. Epoxidharzen erfolgt die Polymerisation aber nicht dergestalt, dass sich Härter-Moleküle am Harz-Molekül anlagern, sondern hier wird die Reaktion durch den Härter nur angestoßen. Üblicherweise werden für diese Anstoßreaktion organische Peroxide verwendet, die sich zu Beginn der Reaktion durch Wärme oder geeignete Katalysatoren in so genannte Radikale aufspalten. Die mehrfach ungesättigte Polyesterharz- Kette reagiert dabei mit dem ungesättigten Comonomeren (Styrol) und wird so räumlich vernetzt. Als Reaktionsbeschleuniger haben organische Cobalt-Salze und Amine die größte praktische Bedeutung erlangt. Allerdings aktivieren diese Salze nur ganz bestimmte Peroxid-Klassen. Die wichtigsten Härter für die Kalthärtung sind Methylethylketonperoxid oder Dibenzoylperoxid. Bei Heißhärtung wird oft tert.-Butylperoxybenzoat eingesetzt. Oft kommen auch Härtergemische zum Einsatz. So ist ein angepasster Härtungsverlauf (Dualstep) darstellbar.
 
Ist hingegen eine Inhibierung erwünscht, so empfiehlt sich die Verwendung von gängigen Inhibitoren, die die Topfzeit, z.B. zur längeren Lagerfähigkeit des fertigen Harzgemisches, erheblich verlängern können. Es handelt sich hierbei um Substanzen, die eine unerwünschte Polymerisation der Monomere verhindern. Dies können Chinone oder ein- oder mehrwertige Phenole sein. Die Verarbeitungs- und Härtungszeit wird, im Gegensatz zu z.B. Epoxiden, durch die Zugabemenge an Härter gesteuert. Bei Zugabe von wenig Härter (z.B. 0,5%) ergibt sich eine langsame Aushärtung. So ist es möglich, auch dickere Schichten in einem Arbeitsgang zu fertigen, ohne eine zu hohe Exothermie zu haben.
 
Polyesterharze sind in der Herstellung von Glasfaser-Laminaten weit verbreitet. Dies hat sicher seinen wesentlichen Grund in den günstigen Preisen, die für ungesättigte Polyesterharze gezahlt werden müssen. Auf der anderen Seite sind die Eigenschaften der Laminate zumindest den Ansprüchen entsprechend ausreichend, so dass die Verwendung von höherwertigen Laminierharzen nicht erforderlich ist. Auch anwendungstechnisch ist die Verwendung von Polyesterharzen recht einfach, da kein exaktes Mischungsverhältnis eingehalten werden muss. Ein weiteres interessantes Anwendungsgebiet ist die Einbettung von Objekten in Polyesterharz. Hierzu müssen die verwendeten Harze allerdings hochtransparent und absolut UV-beständig sein, da sonst im Laufe der Zeit eine Verfärbung - Gelbstich - auftritt.
 
 
Ein großer Nachteil bei der Verwendung von ungesättigten Polyesterharzen ist der sehr intensive Styrol-Geruch. Zudem ist Styrol auch gesundheitsgefährdend und leicht entzündbar. Die mit der Verwendung verbundenen Gefahren lassen sich durch organisatorische Maßnahmen und persönliche Schutzausrüstung zwar minimieren, allerdings ist in jedem Fall eine entsprechende Abluftanlage erforderlich.
1. Einführung
2. Kunststoffe und Chemie
3. Epoxidharze
4. Polyesterharze
5. Polyurethanharze
6. Silicone
7. Eigenschaften und Prüfung
8. Modellbauwerkstoffe
9. Rapid Prototyping
10. Klebstoffe
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