Polymere Isolierwerkstoffe

Wichtige Polymere für Isolierwerkstoffe                          





Auswahlkriterien für Isolierwerkstoffe

Thermoplaste

Thermoplaste sind nichtvernetzte Polymere. Durch Erwärmung werden sie wieder in einen plastischen Zustand versetzt, d.h sie härten nach Abkühlung und erneutem Aufschmelzen nicht aus. Sie werden hauptsächlich zur Isolierung und Ummantelung von Leitungen und Kabeln benötigt. VPE sind vernetzte Thermoplaste, die bei höheren Temperaturen nicht mehr verformbar sind.

Elastomere

Elastomere sind kautschukartige venetzte Polymere, die eine große elastische Dehnbarkeit aufweisen. Sie lassen sich durch Einwirkung einer geringfügigen Kraft um mindestens das Doppelte ihrer Ausgangslänge dehnen und kehren nach Aufhebung des Zwanges wieder rasch und praktisch vollständig in die ursprüngliche Form zurück. Sie sind auch bei höheren Temperaturen nicht mehr plastisch verformbar. Thermoplastische Elastomere zeigen im Bereich der Gebrauchstemperatur auch ein gummielastisches Verhalten, sind aber oberhalb der Erweichungstemperatur plastisch verformbar.

Duroplaste

Duroplaste sind formstabile Stoffe, die durch Erwärmen nicht mehr plastisch verformbar sind. Sie weisen eine vernetzte Molekülstruktur auf und sind aus härtbaren Harzen hergestellt.

Spezielle Isolierstoffe

Spezielle Polymere sind die so genannten Fluropolymere, die als Untergruppe der Thermoplaste besonders gute Isoliereigenschaften sowie eine hohe mechanische Festigkeit und Härte aufweisen. Sie sind unter anderem schwer entflammbar, haben ausgezeichnete thermische und chemische Eigenschaften und sind daher auch für extreme Gebrauchstemperaturen geeignet. Verstärkt eingesetzt werden halogenfreie Isolierstoffe, deren Stärke im Brandverhalten liegt.

So vielfältig die Materialien, so vielfältig sind auch die Farben!

PVC –Polyvinylchlorid

PVC ist immer noch der in der Kabelindustrie am meisten verwendete Kunststoff, der technisch betrachtet nach wie vor das beste Preis-Leistungsverhältnis aufweist.
Auf die erheblichen Nachteile bzgl. Brandverhalten und Umweltschutz wird unter dem Kapitel Mantelmaterial speziell berichtet. 

Vorteile von PVC:

- Für die meisten Anwendungen ausreichend gute elektrische und mechanische Eigenschaften.
- Sehr gute Verarbeitbarkeit
- Einfache Aufbereitung, durch Zugabe verschiedener Additive vielseitig zu verbessern 
- Am Markt besteht ein großes Angebot mit unterschiedlichen Eigenschaften (Temperaturbereich, Härte)
- bedingt flammwidrig, durch Flammhemmer (meist giftig) kann die Flammwidrigkeit verbessert werden.

Nachteile:

- Beim verbrennen entstehen stark korrosive, ätzende und toxische Gase, hohe Rauchentwicklung
- Nicht recycelbar, Abfälle und Altmaterial müssen als Sondermüll entsorgt werden.
- Bei Kälte zunehmend steif.
- Für Datenübertragung zu schlechte elektrische Eigenschaften.
- Die Weichmacher wandern aus, d. h. mit der Zeit wird jede Isolation härter und spröder. Dieser Effekt wird
  durch höhere Gebrauchstemperaturen noch beschleunigt

Sonderausführungen:

Nach VDE 0207 bzw. HD21.1 werden PVC-Isoliermischungen in die Klassen YI 1-8 bzw TI 1-8 eingeteilt. 
Daneben gibt es noch einige offizielle und auch inoffizielle Bezeichnungen.

  - Yv  Verstärkt, größere Wanddicke

  - Yw  erhöhte Wärmebeständigkeit

  - Yk  erhöhte Kälteflexibilität

  - Yö  Ölstabilisiert

Dabei muß man beachten daß diese einseitigen Verbesserungen gleichzeitig andere Eigenschaften verschlechtern, d. h. eine erhöhte Wärmebeständikeit verschlechtert die Kälteflexibilität, eine kälteflexible Leitung verliert ihre Eigenschaften bei erhöhter Dauertemperatur.