Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ist ein Verbundstoff, der aus zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien besteht, die in Kombination stärker sind als die einzelnen Materialien für sich genommen.
Einfach ausgedrückt sind Verbundstoffe eine Kombination aus Komponenten. In unserer Branche sind Verbundstoffe Materialien, die durch die Kombination von zwei oder mehr natürlichen oder künstlichen Elementen (mit unterschiedlichen physikalischen oder chemischen Eigenschaften) entstehen und gemeinsam stärker sind als als einzelne Bestandteile. Die Komponenten vermischen sich nicht vollständig oder verlieren ihre individuellen Eigenschaften; stattdessen kombinieren sie sich und bringen ihre nützlichsten Eigenschaften ein, um das Ergebnis oder das Endprodukt zu verbessern. Verbundstoffe werden in der Regel für einen bestimmten Zweck entwickelt, wie zum Beispiel zusätzliche Festigkeit, Effizienz oder Langlebigkeit.
Verbundstoffe, auch bekannt als faserverstärkte Kunststoffe (FVK) bestehen aus einer Polymermatrix, die mit einer konstruierten, künstlichen oder natürlichen Faser (wie Glas, Carbon oder Aramid) oder einem anderen Verstärkungsmaterial verstärkt wird. Die Matrix schützt die Fasern vor Umwelteinflüssen und äußeren Schäden und überträgt die Last zwischen den Fasern. Die Fasern wiederum verleihen der Matrix Stärke und Steifigkeit, verstärken sie und helfen ihr, Rissen und Brüchen zu widerstehen.
In vielen Produkten unserer Branche ist Polyesterharz oder Epoxid die Matrix und Glasfaser die Verstärkung. Es gibt jedoch zahlreiche Kombinationen aus Harzen und Verstärkungsmaterialien, die in Verbundstoffen verwendet werden – und jedes Material trägt zu den einzigartigen Eigenschaften des Endprodukts bei: Die Faser, stark, aber spröde, sorgt für Festigkeit und Steifigkeit, während das flexiblere Harz die Form gibt und die Faser schützt. Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) können außerdem Füllstoffe, Additive, Kernmaterialien oder Oberflächenbeschichtungen enthalten, die den Herstellungsprozess, das Aussehen und die Leistung des Endprodukts verbessern sollen.
Verbundstoffe können natürlich oder synthetisch sein. Holz, ein natürlicher Verbundstoff, ist eine Kombination aus Zellulose- oder Holzfasern und einer Substanz namens Lignin. Die Fasern verleihen dem Holz seine Festigkeit, während Lignin als Matrix oder natürlicher Klebstoff dient, der die Fasern bindet und stabilisiert. Andere Verbundstoffe sind synthetisch (künstlich hergestellt).
Sperrholz ist ein künstlicher Verbundstoff, der natürliche und synthetische Materialien kombiniert. Dünne Schichten von Holzfurnier werden mit Klebstoff verbunden, um flache Platten aus laminiertem Holz herzustellen, die stärker sind als natürliches Holz.
Mit diesem Prinzip werden auch alle anderen Verbundstoffe hergestellt.
Nicht alle Kunststoffe sind Verbundstoffe. Tatsächlich sind die meisten Kunststoffe – wie die, die in Spielzeug, Wasserflaschen und anderen vertrauten Gegenständen verwendet werden – keine Verbundstoffe. Sie sind reine Kunststoffe. Viele Arten von Kunststoff können jedoch verstärkt werden, um sie stärker zu machen. Diese Kombination aus Kunststoff und Verstärkung kann einige der stärksten und vielseitigsten Materialien (im Verhältnis zu ihrem Gewicht) hervorbringen, die je durch Technologie entwickelt wurden.
Polymerharze (wie Polyester, Vinylester, Epoxid oder Phenolharz) werden manchmal als Kunststoff bezeichnet.
Viele Begriffe werden verwendet, um FVK-Verbundstoffe zu definieren. Modifikatoren werden genutzt, um eine spezifische Faser zu identifizieren, wie z. B. glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) und kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK). Ein weiterer geläufiger Begriff ist faserverstärkter Kunststoff. Darüber hinaus wurden im Laufe der Jahre andere Abkürzungen entwickelt, deren Verwendung je nach geografischer Lage oder Marktsegment variierte. Beispiele hierfür sind Faserverstärkte Verbundstoffe, glasfaserverstärkter Kunststoff, Polymermatrix-Verbundstoffe.
Alle genannten Begriffe bedeuten dasselbe: FVK-Verbundstoffe.
Holz hat eine lange Nutzungsgeschichte, von Werkzeugen in der Steinzeit über Karren im Mittelalter bis hin zu modernen Möbeln. Es bleibt bis heute ein zentrales Material für Anwendungen, die von Holzrahmenhäusern bis zu Strommasten reichen. Doch Holz hat auch deutliche Nachteile, darunter seine Anfälligkeit für Schädlinge, Feuchtigkeit und Verformung.
Holz ist tatsächlich ein natürlicher Verbundstoff – eine Kombination aus Zellulosefasern und Lignin. Doch künstliche Verbundstoffe haben klare Vorteile gegenüber Holz:
GFK als Faserverbundwerkstoff mit einer duroplastischen Matrix wie Epoxid kann auf unterschiedliche Weise recycelt werden. Dazu wird das Material häufig klein gemahlen oder geschreddert und kann in der Zementindustrie eingesetzt werden.
Häufig können kleinere Mengen im örtlichen Wertstoffhof abgegeben werden.
Weitere Informationen unter: https://www.krv.de/wissen/recycling-von-duroplasten-wie-gfk
