Kunststoffarten vergleichen als Leitfaden für technische Thermoplaste

Das Wichtigste auf einen Blick

• Sechs Standardtypen decken den Großteil technischer Bauteile ab: PP, PE, ABS, PA, POM und PC.
• Vier Kennwerte grenzen die Auswahl schnell ein: Dichte, Zugfestigkeit, Dauergebrauchstemperatur und Preis je Kilogramm.
• PP und PE sind günstig und chemikalienbeständig, POM und PA tragen Gleitlasten, PC liefert Transparenz und Schlagzähigkeit.
• Beim Spritzguss entscheiden Schwindung, Trocknung und Massetemperatur, beim Extrudieren Viskosität und Nachschwindung.
• Genormte Prüfungen nach DIN EN ISO und ISO machen Herstellerangaben erst vergleichbar.

Kennwerte, die beim Kunststoffarten vergleichen zählen

Wer Kunststoffarten vergleichen will, braucht zuerst eine einheitliche Datenbasis. Datenblätter verschiedener Hersteller nennen unterschiedliche Prüfbedingungen, sodass sich Werte ohne Bezug auf die Prüfnorm nicht übertragen lassen.

Den mechanischen Kern bildet die Zugfestigkeit nach DIN EN ISO 527. Sie beschreibt die Spannung, bei der ein Probekörper reißt, und trennt weiche Massenkunststoffe von Konstruktionswerkstoffen. Wie Normen rechtlich einzuordnen sind, erklärt die Übersicht zu Normen und Recht bei DIN.

Neben der Zugfestigkeit prüfen Konstrukteure den Elastizitätsmodul. Er beschreibt die Steifigkeit im linear-elastischen Bereich und liegt bei PP um 1400 Megapascal, bei ABS um 2200 und bei PC um 2300. Glasfaserverstärkung hebt diese Werte deutlich an.

Die Dichte bestimmt Gewicht und Materialkosten je Bauteil, weil Granulat nach Kilogramm gehandelt wird. Ein Werkstoff mit 1,4 Gramm je Kubikzentimeter kostet bei gleichem Kilopreis deutlich mehr pro Volumen als einer mit 0,91 Gramm je Kubikzentimeter.

Die Temperaturbeständigkeit wird meist über die Wärmeformbeständigkeit HDT nach ISO 75 angegeben. Teilkristalline Typen wie PA und POM halten dort mehr aus als amorphe wie ABS oder PC, weil ihre Kristallite erst nahe am Schmelzpunkt erweichen.

Für die Verarbeitung ist der Schmelze-Massenfließindex MFR nach ISO 1133 entscheidend. Eine dünnflüssige Schmelze mit hohem MFR füllt dünne Wandstärken, eine zähflüssige mit niedrigem MFR eignet sich für druckfeste Extrusionsprofile.

Die Schlagzähigkeit nach Charpy oder Izod zeigt, wie ein Bauteil auf schnelle Belastung reagiert. Sie fällt bei tiefen Temperaturen stark ab und lässt sich mit Elastomer-Modifikatoren verbessern.

Die Wasseraufnahme trennt die Gruppen praktisch. PA nimmt bis zu etwa 2,5 Prozent auf, POM rund 0,2 Prozent, PC und ABS deutlich weniger. Feuchtigkeit verändert Maße und Festigkeit, deshalb gehört die Konditionierung in jede Freigabe.

Ergänzend prüfen Konstrukteure Chemikalienbeständigkeit und Brandverhalten nach UL 94. Diese Werte entscheiden manchmal früher über die Machbarkeit als die Zugfestigkeit, etwa bei Bauteilen im Motorraum.

Sechs technische Thermoplaste im Kennwertvergleich

Die Tabelle fasst typische Richtwerte für Standardtypen zusammen. Spannen statt Einzelwerte, weil jede Type innerhalb einer Gruppe abweicht und Compounds abweichende Werte liefern.

Kunststoff	Dichte (g/cm³)	Zugfestigkeit (MPa)	Dauergebrauchstemperatur (°C)	Preis (Euro/kg netto)
PP	0,90 bis 0,91	25 bis 35	90 bis 100	1,20 bis 1,70
PE-HD	0,94 bis 0,96	20 bis 30	70 bis 80	1,15 bis 1,60
ABS	1,04 bis 1,07	35 bis 50	80 bis 95	1,80 bis 2,60
PA 6 / PA 66	1,13 bis 1,15	70 bis 85	100 bis 130	2,40 bis 4,00
POM	1,40 bis 1,42	60 bis 70	95 bis 110	2,60 bis 3,80
PC	1,19 bis 1,22	60 bis 70	115 bis 130	2,80 bis 4,20

Polypropylen ist der Preis-Leistungs-Sieger unter den technischen Thermoplasten. Es ist chemikalienbeständig, schweißbar und mit 0,91 Gramm je Kubikzentimeter sehr leicht. Seine Dauergebrauchstemperatur liegt bei etwa 90 bis 100 Grad Celsius, die Zugfestigkeit bei 25 bis 35 Megapascal. Für hohe Dauerlasten ist es zu weich.

Polyethylen hoher Dichte ist zäh, schlagfest und beständig gegen viele Säuren und Laugen. Die Dichte liegt bei 0,94 bis 0,96 Gramm je Kubikzentimeter, die Zugfestigkeit bei 20 bis 30 Megapascal. Ab etwa 70 bis 80 Grad Celsius verliert es schnell an Steifigkeit. Typische Anwendungen sind Behälter, Rohre und Gleitteile.

ABS ist ein amorpher Terpolymer und lässt sich leicht verarbeiten. Es liefert glänzende Oberflächen, gute Schlagzähigkeit und Maßhaltigkeit bei 35 bis 50 Megapascal Zugfestigkeit. Die Wärmeformbeständigkeit endet bei 80 bis 95 Grad Celsius. Für Außenanwendungen braucht es UV-Stabilisierung.

Polyamid 6 und Polyamid 66 erreichen trocken 70 bis 85 Megapascal Zugfestigkeit und zählen zu den festesten Standardtypen. Sie nehmen Wasser auf, wodurch die Festigkeit sinkt und die Zähigkeit steigt. Die Dauergebrauchstemperatur liegt je nach Type bei 100 bis 130 Grad Celsius. Einsatzfelder sind Zahnräder, Lagerkäfige und Gehäuse im Motorraum.

POM ist teilkristallin, steif und maßstabil. Mit 60 bis 70 Megapascal Zugfestigkeit, guten Gleiteigenschaften und geringer Feuchtigkeitsaufnahme eignet es sich für Präzisionsteile wie Zahnräder und Führungen. Die Dauergebrauchstemperatur liegt bei 95 bis 110 Grad Celsius.

Polycarbonat verbindet Transparenz mit hoher Schlagzähigkeit. Die Zugfestigkeit liegt bei 60 bis 70 Megapascal, die Wärmeformbeständigkeit bei 115 bis 130 Grad Celsius. Nachteil sind Spannungsrissempfindlichkeit und Preis. Typisch sind Gehäuse, Abdeckungen und Sichtscheiben.

Verstärkte und gefüllte Compounds verschieben diese Grenzen. Glasfasern erhöhen Festigkeit und Steifigkeit, senken aber die Bruchdehnung. Wer Compounds vergleicht, muss Faseranteil, Faserlänge und Orientierung mitlesen.

Die Werte gelten für Standardtypen bei Raumtemperatur. Herstellerdatenblätter nennen für jede Type engere Fenster, abhängig von Katalysator, Additiven und Konditionierung.

Was der Preis pro Kilogramm aussagt

Preise sind Momentaufnahmen. Die Spannen in der Tabelle sind Nettopreise je Kilogramm für Standardtypen in üblichen Handelsmengen und beziehen sich auf das Preisniveau im ersten Halbjahr 2025. Bei Lieferungen im Inland fällt zusätzlich die gesetzliche Umsatzsteuer an.

PP und PE liegen meist zwischen 1,15 und 1,70 Euro netto. ABS kostet 1,80 bis 2,60 Euro, PA, POM und PC bewegen sich zwischen 2,40 und 4,20 Euro netto. Technische Kunststoffe kosten damit zwei- bis dreimal so viel wie Massenkunststoffe.

Die Preise folgen dem Rohstoffmarkt. Polymerpreise hängen an Naphtha- und Propylen-Notierungen, deshalb schwanken sie im Jahresverlauf deutlich. Lieferverträge mit Gleitklauseln geben diese Bewegung an den Einkauf weiter.

Der Kilopreis allein führt in die Irre. Entscheidend sind die Kosten je Bauteil, und dort zählt die Dichte, weil sie den Materialeinsatz pro Volumen bestimmt.

Geliefert wird in 25-Kilogramm-Säcken, Oktabins oder Silofahrzeugen. Größere Gebinde senken den Kilopreis, verlangen aber Fördertechnik und trockene Lagerung.

Compounds und Sonderfarben haben Mindestabnahmen. Kleine Serien kaufen deshalb Halbzeuge oder Standardtypen mit Masterbatch, statt eine eigene Einstellung zu beauftragen.

Rechenbeispiel: Materialkosten je Gehäuse

Ein Gehäuse wiegt 45 Gramm. Bei PP zu 1,50 Euro netto je Kilogramm kostet das Material 6,8 Cent je Teil. Bei PC zu 3,50 Euro netto sind es 15,8 Cent. Über 100.000 Teile summiert sich die Differenz auf 9.000 Euro netto, ohne Ausschuss und Anguss.

Ausschuss, Anguss und Mehrfachwerkzeuge verschieben beide Werte. Wer Rezyklat beimischt, senkt den Materialpreis, muss aber mit schwankenden Kennwerten rechnen.

Auswahl nach Temperatur, Medien und Gleitreibung

Nach der Tabelle folgt die Eingrenzung über drei Lastprofile. Temperatur, Kontaktmedien und Gleitreibung schließen jeweils ganze Gruppen aus.

Für Dauerlast nahe 100 Grad Celsius bleiben PA, POM und PC im Rennen. PP und PE fallen unter thermischer Last schnell aus dem Rahmen. ABS meidet heiße Umgebungen.

Bei Kontakt mit Kraftstoff, Öl und Bremsflüssigkeit sind PA und POM erste Wahl. PP widersteht vielen Säuren, ABS reagiert empfindlich auf Lösungsmittel und Ketone.

Wo Teile ohne Schmierung gleiten, führen POM und PA. Beide bilden einen schmierenden Transferfilm aus. PC ist für Gleitpaarungen ungeeignet, weil es zum Fressen neigt.

Transparenz oder Sterilisierbarkeit schränken weiter ein. PC bietet optische Klarheit, PP lässt sich mit Dampf sterilisieren, ABS liefert nur deckende Farben.

Brandschutzanforderungen filtern weitere Typen heraus. Schwer entflammbare Einstellungen nach UL 94 V-0 gibt es für ABS, PC, PA und POM, häufig mit halogenfreien Flammschutzmitteln. Flammschutz senkt die Zähigkeit und erhöht den Preis.

Für Lebensmittelkontakt gilt die Verordnung (EU) Nr. 10/2011 mit positiven Listen. PP, PE, PET und PC sind dort verbreitet. Medizintechnik verlangt zusätzlich Sterilisierbarkeit und Prüfungen der Biokompatibilität.

Außenanwendungen brauchen UV-Stabilisierung. PP und PE erhalten meist sterisch gehinderte Amine, ABS und PC zusätzliche Schutzschichten oder Lacke.

Verarbeitungsgrenzen beim Spritzguss

Beim Spritzguss entscheidet die Schwindung über die Werkzeugkontur. PP schwindet 1,0 bis 2,5 Prozent, PE-HD 1,5 bis 3,0 Prozent, ABS 0,4 bis 0,7 Prozent, PA 0,5 bis 2,0 Prozent, POM 1,8 bis 2,5 Prozent und PC 0,5 bis 0,8 Prozent.

Teilkristalline Typen schwinden stärker und richten sich je nach Fließweg unterschiedlich aus. Amorphe Typen schwinden gleichmäßiger, was enge Toleranzen vereinfacht.

Die Werkzeugtemperatur steuert Glanz und Kristallinität. PP läuft bei 30 bis 60 Grad Celsius, ABS bei 50 bis 80, PC bei 80 bis 120. Höhere Temperaturen verbessern die Oberfläche, verlängern aber die Kühlzeit.

PA, ABS und PC müssen vor dem Verarbeiten getrocknet werden. PA zieht Feuchtigkeit an und neigt sonst zu Oberflächendefekten und Festigkeitsverlust.

Die Massetemperatur liegt bei PP zwischen 220 und 260 Grad Celsius, bei PE-HD zwischen 200 und 250, bei ABS zwischen 220 und 270, bei PA zwischen 270 und 300, bei POM zwischen 190 und 210 und bei PC zwischen 280 und 320.

POM zersetzt sich oberhalb von etwa 220 Grad Celsius und bildet dabei Formaldehyd. Deshalb sind Temperaturfenster und Verweilzeit dort enger als bei PP.

Vor der Werkzeugbestellung gehören diese Punkte geklärt:

• Schwindung je Wandstärke und Fließweg aus dem Datenblatt prüfen
• Trocknungsvorgabe und zulässige Restfeuchte festlegen
• Massetemperaturfenster und Verweilzeit begrenzen
• Entlüftung für PA und POM auslegen
• Anguss und Wanddickensprünge thermisch rechnen

Wandstärken unter einem Millimeter verlangen einen hohen MFR. Bei PC und POM steigt dann der Einspritzdruck, und die Zykluszeit wächst.

Die Zykluszeit hängt an Wandstärke, Werkzeugtemperatur und Entformungstemperatur. PC und POM brauchen längere Kühlzeiten als PP, was den Stückpreis erhöht.

PA und POM verlangen saubere Entlüftung, weil sie bei Überhitzung Gase bilden. Heißkanäle sind bei POM und PC mit engen Temperaturfenstern auszulegen, sonst entstehen Stippen.

Schwindung wird im Werkzeug durch Aufmaß ausgeglichen. Bei glasfaserverstärkten Typen ist die Schwindung richtungsabhängig, deshalb lohnt eine Füllsimulation vor dem Werkzeugbau.

Extrudieren: Grenzen bei Viskosität und Nachschwindung

Beim Extrudieren zählt die Schmelzviskosität mehr als die Zugfestigkeit. Ein zu hoher MFR führt zu Durchhang im Kalibrierbereich, ein zu niedriger zu hohen Drücken im Werkzeug.

PE-HD und PP dominieren Rohre, Platten und Profile. Ihre Schmelzen sind stabil, und die Nachschwindung lässt sich über die Kalibrierung beherrschen.

PA und POM extrudieren schwieriger, weil sie Feuchtigkeit aufnehmen und engere Temperaturfenster haben. Ohne Vortrocknung entstehen Blasen und poröse Oberflächen.

PC lässt sich gut extrudieren, verlangt aber Massetemperaturen von 280 bis 320 Grad Celsius und eine schonende Abkühlung. Sonst bleiben Eigenspannungen im Halbzeug.

Bei Blasfolien zählt die Dehnfähigkeit der Schmelze. LDPE und LLDPE laufen stabil, PP braucht engere Temperaturführung, PA wird für Verbundfolien coextrudiert.

Rohre und Kabelmäntel sind Domänen von PE und PVC. PVC-Systeme brauchen Stabilisatoren und gelten als anspruchsvoller, weil bei Überhitzung Chlorwasserstoff frei werden kann.

Nachschwindung tritt bei teilkristallinen Typen auch Tage nach der Extrusion auf. Wer Maßhaltigkeit braucht, lagert Halbzeuge vor der Weiterverarbeitung oder tempert sie.

Halbzeuge und Lieferformen für die Musterphase

Vor der Werkzeugbestellung stehen oft Musterteile und Prototypen. Hier sind extrudierte oder gepresste Halbzeuge aus Platten, Stäben und Rohren üblich, aus denen sich Bauteile zerspanen lassen.

Ensinger führt Halbzeuge aus technischen Kunststoffen und stellt technische Daten zu den Werkstoffen bereit. Solche Datenblätter helfen, Kennwerte aus dem Spritzguss mit denen des Halbzeugs abzugleichen.

Platten, Stäbe und Rohre gibt es in genormten Abmessungen, oft nach Herstellerkatalog. Für Prototypen reicht häufig ein Zuschnitt, für Serien lohnt das Spritzgusswerkzeug.

Beim Vergleich von Halbzeug und Spritzguss fallen Unterschiede auf. Extrudierte Platten sind weniger orientiert, gepresste Stäbe haben andere Eigenspannungen als gespritzte Teile.

Kunststoffarten vergleichen in fünf Schritten

1. Lastprofil festlegen: Temperatur, Dauer, Kontaktmedien und Gleitanteil.
2. Werkstoffgruppe eingrenzen: Massenkunststoff oder technischer Thermoplast.
3. Kennwerte nur aus genormten Prüfungen gegenüberstellen.
4. Verarbeitung prüfen: Schwindung, Trocknung, MFR und Entlüftung.
5. Kosten je Bauteil rechnen und ein Muster prüfen.

Die Reihenfolge spart Zeit, weil jeder Schritt Kandidaten streicht. Wer mit dem Preis beginnt, baut später um.

Jede Entscheidung gehört mit Type, Prüfnorm und Lieferant in die Werkstoffakte. Nur so bleiben Änderungen an Werkzeug und Rezeptur nachvollziehbar.

Normen, Prüfzeugnisse und Wiederverwertung

Geprüft wird nach DIN EN ISO 527 für Zugversuche, ISO 75 für die Wärmeformbeständigkeit, ISO 1133 für den MFR und ISO 179 für die Schlagzähigkeit. Wer die vollständigen Vorschriften benötigt, findet bei DIN Informationen zum Bezug von Normen.

Zulassungen im Brandschutz verlangen UL 94, in der Automobilbranche oft zusätzlich Hausnormen der Hersteller. Ein Prüfzeugnis für den Werkstoff ersetzt jedoch keinen Versuch am Bauteil.

Rezyklat ersetzt Neuware zunehmend. Das Umweltbundesamt veröffentlicht Daten zur Verwertung und Entsorgung von Verpackungsabfällen und ordnet die werkstoffliche Verwertung von Kunststoffen ein.

Beim Spritzguss lassen sich Mahlgüter bis zu einem gewissen Anteil zudosieren. Jede Zumischung verändert Fließfähigkeit, Farbe und Schwindung, deshalb gehören sie in die Erstmusterprüfung.

Am Ende der Nutzung entscheidet die Sortenreinheit über den Wiedereinsatz. Bauteile aus einer Type und ohne Einleger lassen sich leichter zurückführen. Das Kreislaufwirtschaftsgesetz setzt dafür den Rahmen.

Häufige Fragen

Welcher Kunststoff eignet sich für Zahnräder?

Für gleitende Zahnräder sind POM und PA erste Wahl, weil beide niedrige Reibwerte und gute Dauerfestigkeit bieten. POM bleibt maßstabiler, PA ist zäher. Bei hoher Temperatur führen Hochtemperaturtypen wie PA 46 zum Ziel.

Wie verlässlich sind Kennwerte aus Herstellerdatenblättern?

Sie gelten für genormte Prüfkörper bei festgelegter Klimatisierung. Am Bauteil weichen die Werte ab, weil Fließweg, Wandstärke und Faserorientierung wirken. Bauteilversuche gehören deshalb zur Freigabe.

Wann reicht PP, wann muss es ein technischer Kunststoff sein?

PP deckt Gehäuse, Behälter und Deckel ab, solange Temperaturen unter 100 Grad Celsius bleiben. Steigen Temperatur oder Medienlast, oder kommt Gleitreibung hinzu, führen PA, POM oder PC schneller zum Ziel.

Wie stark beeinflusst der Kilopreis die Werkstoffwahl?

Er ist ein Faktor von mehreren. Der Materialanteil an den Stückkosten liegt je nach Bauteil bei 20 bis 50 Prozent. Werkzeugkosten, Zykluszeit und Ausschuss wiegen häufig schwerer.

Lässt sich Rezyklat in technischen Teilen einsetzen?

Ja, mit Grenzen. Mahlgut aus eigener Produktion ist in seiner Zusammensetzung bekannt und lässt sich dosiert zumischen. Fremdware schwankt stärker, deshalb sind Eingangsprüfung und engere Toleranzen nötig.