Chemikalienbeständige Kunststoffe

Chemikalienkompatibilität, Chemikalienbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit gehören zu den größten Vorteilen von Kunststoffen im Vergleich zu Metallen. Nach Auswahl der richtigen Polymerfamilie können Anwender eine Widerstandsfähigkeit auch in Bezug auf die anspruchsvollsten Umgebungsbedingungen herstellen, ohne dass zusätzliche Schutzmaßnahmen wie eine Oberflächenbehandlung, Lackierung oder Kathodenschutz erforderlich sind. In unserem Produktportfolio finden Sie spezielle säurebeständige Kunststoffe, Polymere, die stark alkalischen Medien widerstehen (u. a. heißem Wasser und Dampf), und lösungsmittelbeständige Kunststoffe. Anwender können zudem bestimmte chemikalienbeständige Kunststoffe auswählen, die sich für eine Vielzahl von Endanwendungen eignen.


Den folgenden Übersichten können Sie pH-Grenzwerte und Stoffkategorien entnehmen. Diese sollen als allgemeine Leitlinie für die chemische Beständigkeit von Kunststoffen dienen. Sie enthalten weiterhin Informationen darüber, wo bestimmte Produktfamilien zum Einsatz kommen können: bei Raumtemperatur, ohne mechanische Belastung.
*Mit Glasfasern verstärkte Werkstoffe weisen im Vergleich zu ungefüllten Werkstoffen eine leicht geringere Widerstandsfähigkeit gegen stark alkalische Stoffe auf.
**PVDF reagiert empfindlich bei Kontakt mit heißen alkalischen Stoffen und führt zu Spannungsrissen, wenn mechanische Belastungen auftreten. Als Grenzwerte gelten pH 12 und 40 °C - keiner dieser Werte darf überschritten werden.

Der Begriff „Chemikalienbeständigkeit“ wird in der Regel verwendet, um die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs in Bezug auf die Auswirkungen von Chemikalien zu beschreiben. 

In den meisten Fällen zeigt sich eine unzureichende chemische Beständigkeit am Anschwellen oder Erweichen des Materials, was zum Verlust mechanischer Eigenschaften und der allgemeinen Gebrauchsfähigkeit führen kann.   Die Moleküle des Mediums verteilen sich zwischen den Polymerketten und drängen sie auseinander. Da die meisten Diffusionsprozesse temperaturabhängig sind, sollten die Spezifikationen für Chemikalienbeständigkeit immer unter Berücksichtigung der in den Testbedingungen vorgegebenen Temperaturen betrachtet werden. Anwender sollten beim Einsatz amorpher thermoplastischer Polymere in Verbindung mit Chemikalien besonders vorsichtig sein, da dies zur Spannungsrissbildung und zum Ausfall von Bauteilen führen kann. Mikrorisse können sich bilden und unter mechanischen Belastungen eventuell zu einem großem Rissnetz führen.

Chemical resistance
  • Thermoplaste werden weder von Wasser, noch von anorganischen Substanzen, die in Wasser aufgelöst werden (z. B. Säuren, Basen und Salze), umfassend angegriffen. Die Ausnahme bilden jedoch Basen in bestimmten Konzentrationen und unter bestimmten Temperaturen in Kombination mit PVDF. Dies fördert die Bildung von Spannungsrissen und die Oxidation von Medien, was zu Spannungsrissen in PP und PE führen kann. Wenn es beim Kontakt mit Chemikalien zu Farbänderungen kommt, kann dies auf eine Änderung der Chemikalienbeständigkeit des Kunststoffs hindeuten.
  • Die Auswirkungen organischer Medien auf Thermoplaste unterscheiden sich von denen anorganischer Stoffe. Organische Chemikalien und die Molekülketten von Thermoplasten können miteinander reagieren. Neben tatsächlichen Anzeichen für eine Auflösung (wie dies z. B. bei Methylenchlorid und PVC der Fall ist) kann daher häufig ein Anschwellen auftreten. Bei diesem Anschwellen (Vergrößerung der Abstände zwischen den Molekülketten) handelt es sich um eine Änderung des Volumens und der Form eines Festkörpers unter dem Einfluss von Flüssigkeiten, Dämpfen oder Gasen.
     Polymerketten können zudem von bestimmten Lösungsmitteln eingehüllt werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass das Anschwellen zu Belastungen aufgrund der Längenänderung führt. Die meisten Anschwellungen dieser Art lassen sich später jedoch durch Austrocknen beheben. 
  • Bei Chemikalienmischungen kann in der Regel keine zuverlässige Vorhersage dazu getroffen werden, ob ein Thermoplast von Chemikalien angegriffen wird oder nicht. In vielen Fällen können nämlich unbekannte Sekundärfolgen auftreten. Wenn konzentrierte Chlorwasserstoffsäure beispielsweise in einem Verhältnis von 3:1 mit Salpetersäure gemischt wird, bildet sich Königswasser, eines der aggressivsten Medien überhaupt. In einem solchen Fall kann nur PVDF langfristig und nur bei 20 °C eingesetzt werden - obwohl eine Vielzahl von Thermoplasten eine Chemikalienbeständigkeit gegen jeden einzelnen dieser Stoffe aufweist.

Die wichtigsten Kriterien für den Test der chemischen Kompatibilität sind Temperatur, Chemikalienkonzentration, Expositionsdauer und mechanische Belastung. Der folgenden Tabelle können Sie die Widerstandsfähigkeit verschiedener Werkstoffe gegenüber verschiedenen Chemikalien entnehmen. Diesbezügliche Standardtests wurden in einer Standardatmosphäre bei 23 °C/50 % rel. Luftfeuchte gemäß DIN 50014 durchgeführt.

Wir fügen diese Angaben gemäß unserem derzeitigen Wissenstand ein und möchten damit Informationen über unsere Produkte und deren Anwendungen bereitstellen. Wir beabsichtigen daher nicht, eine rechtlich verbindliche Zusicherung oder Garantie hinsichtlich der Chemikalienbeständigkeit unserer Produkte oder deren Eignung für bestimmte Anwendungen abzugeben. Alle bestehenden gewerblichen Schutzrechte müssen beachtet werden.

Wenn Sie die Widerstandsfähigkeit unserer Werkstoffe in Bezug auf die geläufigsten Hygiene- oder Sterilisierungsmethoden überprüfen möchten, die in der Lebensmittel-, Medizin- und Pharmabranche zur Anwendung kommen, erfahren Sie hier mehr:
Chemikalienbeständige Kunststoffe
Wenn Zweifel bezüglich der chemischen Beständigkeit von Kunststoffen bestehen, weil ein gewünschtes Medium, eine chemische Konzentrationen oder bestimmte Temperaturen nicht aufgeführt werden, oder wenn Mischungen betroffen sind, empfehlen wir dringend die Durchführung individueller Tests. So können das Verhalten des Werkstoffs und mögliche unerwartete Reaktionen unter realistischen Anwendungsbedingungen geprüft werden.