GFK Werkstoff

GFK ist ein Kunststoff, der auch als Duroplast bezeichnet wird und aus Kunststoffharz und einem faserförmigen Verstärkungsmaterial besteht. Als Verstärkungsmaterial kommen Glasfasern zum Einsatz, die mit einem UP-Harz bzw. Vinylester-Harz aus der Duroplastgruppe durchtränkt wurden.

Das Vinylesterharz wird in Deutschland offiziell als Phenactylatharz bezeichnet und ist für die Qualitäten z. B. Derakane 411-350 od. Distriton VE100 auf Bisphenol A-Basis und für die Qualtitäten z.B. Derakane 470-300 od. DION 9400 auf Novolak-Basis aufgebaut.

Diese Harze sind vor der Verarbeitung zähflüssige Lösungen von sogenannten ungesättigten Polyestern, die in copolymerisierbaren Monomeren (Styrol) gelöst sind. Das Endprodukt GFK besteht aus dem oben beschriebenen Kunststoff und Glasfasern.

Für das Produkt ist eine gute Durchtränkung der Glasfasern mit Harz von entscheidender Bedeutung. Bevor man die Gläser mit den beschriebenen Verfahren per Hand oder maschinell mit Harz durchtränkt, müssen den flüssigen Harzen Radikale (Peroxide) zugegeben werden, um die Reaktion zu imitieren und das Harz aus dem flüssigen in einen vernetzten Zustand zu überführen.

Bei der Vernetzung entstehen keine Spaltprodukte. Ein Teil des Lösemittels Styrol wird bei der Verarbeitung frei. Die Bearbeitungszeit beträgt 15 bis 45 Minuten und kann durch Beschleuniger und/oder Inhibitoren beschleunigt oder verzögert werden. Mit den drei Komponenten (Härter, Beschleuniger und Inhibitoren) werden den Witterungsbedingungen und den notwendigen Verarbeitungszeiten entsprechend ständig individuell pro Verarbeitungscharge angepasste Rezepturen verwendet.

 Je nach Rezept entsteht innerhalb von ungefähr 30 bis 120 Minuten eine exotherme Härtungsreaktion, bei der Wärme frei wird. Bei der Härtereaktion erfolgt die Härtung der ungesättigten Polyesterharze unter Bildung vernetzter Produkte über eine durch Radikale ausgehärtete Copolymerisation. Dabei werden die Polyestermoleküle mit Styrol zu Netzwerkstrukturen verknüpft. Das so entstandene Produkt kann nicht durch Erwärmen verflüssigt und nicht durch Lösungsmittel gelöst werden (Duroplast).

Die eingebrachten Gläser und deren Anteil richtet sich nach den notwendigen gewünschten mechanischen Eigenschaften. Das Produkt ist nach der Härtereaktion den Anforderungen entsprechend beanspruchbar. Es erfolgt über eine gewisse Zeit eine Nachpolymerisation, da nicht das gesamte Styrol für die Copolymerisation verwendet werden kann. Dieser Vorgang ist jedoch nicht mess- oder wahrnehmbar.

Das fertige Produkt ist ein Material, das zur Entsorgung verbrannt (Glas, Asche) oder gelagert werden kann, da keine chemische Reaktion mit anderen Stoffen möglich ist.

Typische Anwendungsbeispiele

  • Fahrzeugbau
  • Luftfahrt
  • Schiffbau
  • Brückenbau
  • GFK-Profile für den „Stahlbau“
  • GFK-Bewehrungsstäbe für den Betonbau
  • Hallentore
  • Windkraftanlagen
  • Modellbau
  • Rohrleitungsbau
  • Behälterbau für die chemische Industrie
  • Apparatebau
  • Sonderbauteile für chemisch beanspruchte Bauteile
  • zur Isolation von elektrisch leitenden Bauteilen
  • Großwasserrutschen
  • Badewannen, Duschwannen, Waschbecken
  • fugenlos produzierte Duschkabinen für den Einsatz in mobilen Raumeinheiten und Sanitärcontainern
  • Tuningstoßstangen für Autos
  • Motorradverkleidungen (Tuning zur Gewichtsreduzierung)
  • Innenraumverkleidung (z. B. Türverkleidung in Fahrzeugen)
  • Kopfschutz (z. B. Feuerwehrhelme und Motorsporthelme)
  • Fassadenbau
  • Behälterbau (z. B. Heizöltanks und Wärmespeicher)
  • Silobau (Lagerung von Futtermittel und Getreide)

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