RM Rudolf Müller
Naturharz am Baum

Vorbild aus der Natur: Harztropfen an einem Baumstamm. Foto: Marika / www.pixelio.de

Grundstoffe des Bauens
11. Dezember 2014 | Artikel teilen Artikel teilen

Klebrige Polymer-Rohmassen: Was versteht man unter Kunstharzen?

Kunstharze sind synthetische Materialien, die sich die chemische Industrie von der Natur abgeschaut hat. Vorbild sind natürliche Baumharze, die schon lange vor der Erfindung der künstlichen Alternativen in Produkten wie Farben, Lacke und Klebstoffe verarbeitet wurden. Kunstharze sind in der Regel flüssige oder verflüssigbare, klebrige Materialien, denen vor der Verarbeitung meist noch eine Härterkomponente beigemischt wird. Diese Harzmasse härtet dann nach kurzer Zeit zu einem sehr festen, unschmelzbaren Kunststoff aus (Duroplast).

Naturharze werden insbesondere von Bäumen abgesondert, wenn ihre Rinde verletzt wird. Die zähe, klebrige und nicht wasserlösliche Masse verschließt damit die Wunden der Pflanzen. Vor allem die Harze der Nadelbäume verwendet der Mensch schon lange bei der Herstellung unterschiedlichster Produkte. Bereits seit dem späten Mittelalter spielen sie zum Beispiel eine wichtige Rolle in der Malerei – als natürliche Bindemittel für Ölfarben. Auch heute noch gibt es zahlreiche Anwendungen in verschiedensten Produktbereichen. Im Baustoffsektor werden Naturharze vor allem für die Herstellung von Farben, Lacken und Klebstoffen verwertet.

Synthetische Gewinnung

Im Zuge der im 20. Jahrhundert aufblühenden Kunststoffindustrie wurden Naturharze allerdings zunehmend durch Kunstharze ersetzt. Das war ein nahe liegender Schritt, weil es für Harze einerseits ein breites Anwendungsspektrum gibt, die Gewinnung des Naturstoffes aus Baumstämmen aber andererseits relativ aufwändig und entsprechend teuer ist. Stoffe mit harzähnlichen Eigenschaften, die synthetisch „im Labor“ hergestellt werden, versprachen also ein großes Einsparpotenzial.

Einer der ersten wirtschaftlich bedeutenden Kunstharze war übrigens Bakelit, der frühe Kunststoff, aus dem unter anderem die Gehäuse alter Telefonapparate gegossen wurden. Er wurde 1907 von Leo Hendrik Baekeland entdeckt, der dafür Phenol und Formaldehyd miteinander reagieren ließ. Daraus enstand eine flüssige, harzähnliche Masse, aus der man Formteile aller Art herstellen konnte. Nach der Erhärtung verwandelte sich dieses flüssige Kunstharz in einen widerstandfähigen, harten Feststoff, der sich auch durch Erhitzen nicht wieder verformen ließ: eben in einen duroplastischen Kunststoff.

Arten von Kunstharzen

Küchenplatte aus Kunstharz

Laminat-Schichtstoffe wie bei dieser Küchenplatte bestehen meist aus Papierbahnen, die in Kunstharz getränkt wurden. Foto: Resopal

Bakelit gehört zur großen Gruppe der Phenolharze, die man auch als PF-Harze bezeichnet. Die Abkürzung steht für die Hauptinhaltsstoffe Phenol und Formaldehyd. PF-Harze erlauben die Herstellung preisgünstiger Kunststoffe. Es gibt sie herstellerabhängig in vielen Rezepturen, denn die Harze werden stets noch mit Füllstoffen angereichert. Phenolharze werden – wie eigentlich alle Kunstharze – ebenfalls in Lacken und Klebstoffen verarbeitet. Als Bindemittel sorgen sie auch für den Zusammenhalt vieler Faserverbundwerkstoffe, und als Zusatzstoffe setzt man sie zum Beispiel in Spachtelmassen und Schaumstoffen ein.

Darüber hinaus gibt es aber noch viele andere Arten von Kunstharzen, die wir hier nicht alle aufzählen können. Zu den bekanntesten Beispielen zählen Epoxidharze (EP), Harnstoffharze (UF-Harz: Harnstoff-Formaldehyd) und Melaminharze (MF-Harze: Melamin- Formaldehyd).

Auch Epoxidharze werden häufig in Lacken und Klebstoffen verwendet. Ebenso wie Melaminharze spielen sie zudem eine große Rolle bei der Herstellung von Laminat-Oberflächen. Außerdem kommen sie als Gießharz zur Herstellung von Bauteilen im Gussverfahren zum Einsatz. Harnstoffharze wiederum werden besonders häufig als Klebstoffe bei der Herstellung von Holzwerkstoffen eingesetzt.

Gut zu verarbeiten

Kunstharze haben sich in der Welt der Kunststoffe durchgesetzt und sind heute aus vielen Produktbereichen nicht mehr wegzudenken. Das hängt sicher nicht zuletzt damit zusammen, dass sie sich einfach gut verarbeiten lassen. Als flüssige Rohprodukte für die Kunststoffherstellung kann man sie problemlos in alle nur erdenklichen Formen gießen. Die Konsistenz und die Klebrigkeit des Materials prädestiniert es zudem für den Einsatz in Klebstoffen aller Art. Hinzu kommt, dass die duroplastischen Kunstharze deutlich temperaturstabiler sind als thermoplastische Kunststoffe wie PE oder PVC. Das macht sie besonders wertvoll in Einsatzbereichen, in denen die Materialien auch größere Hitzeeinwirkungen aushalten müssen.



Über den Autor Roland Grimm ist seit Februar 2013 freier Journalist mit Sitz in Essen und schreibt regelmäßig Fachwissen-Artikel für BaustoffWissen. Zuvor war er rund sechs Jahre Fachredakteur beim Branchenmagazin BaustoffMarkt und außerdem verantwortlicher Redakteur sowie ab 2010 Chefredakteur der Fachzeitschrift baustoffpraxis. Kontakt: rgrimm1968@aol.com

 

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