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Harzdaten
HDPE

Polietileno de Alta Densidad

HDPE·Polyethylene·Teilkristallin

HDPE (High-Density Polyethylen) ist der industrielle Arbeitspferd-Kunststoff: steif, zäh, chemikalienbeständig, lebensmittelecht zertifiziert, BPA-frei und das am zweithäufigsten recycelte Polymer der Welt (nach PET). Es steckt in Milchkannen, Waschmittelflaschen, Gas- und Wasserrohren, 200-Liter-Fässern, Getränkekisten, Outdoor-Spielzeug, dicken Einkaufstüten und Tausenden von Anwendungen, bei denen Steifigkeit mit Zähigkeit alles andere schlägt.

Aber es hat je nach Typ zwei Persönlichkeiten: der Spritzguss-Typ (MFI 5–30) unterscheidet sich vom Blasform-Typ (MFI 0,1–1) und von den Rohrtypen (sehr niedrige MFI). Den falschen MFI zu wählen führt direkt zu extremem Verzug, Oberflächendefekten oder ESC (Environmental Stress Cracking) in Gegenwart von Reinigungsmitteln oder Lösungsmitteln. Hier haben wir die Referenzbereiche aus dem PDS zusammengestellt, plus die Fragen, die in der Fertigung immer wieder auftauchen: wie man den richtigen MFI wählt, warum Kanister nach Monaten mit Seife reißen, wann man auf PP wechseln sollte, HDPE vs LDPE, was Ruß bewirkt und warum es so stark verzieht.

Teile deine Erfahrung in den Kommentaren — die Bereiche variieren je nach Hersteller und Typ, und die kollektive Diskussion ist das, was uns in der Werkstatt aus der Klemme hilft.

Die in diesen Datentabellen angegebenen Bereiche wurden vom MVPS-Team aus verschiedenen Parameterblättern und der Fachliteratur zusammengestellt und integrieren die unteren und oberen Grenzwerte für jeden Materialtyp.

Diese Informationen müssen bei der Entwicklung von Spritzgießprozessen sorgfältig geprüft werden. Die endgültigen Bereiche und Verarbeitungstoleranzen liegen in der Verantwortung des zuständigen Ingenieurs.

Diese Bereiche werden nicht zur Festlegung spezifischer Prozesstoleranzen empfohlen. MVPS empfiehlt stets, das Datenblatt des Herstellers anzufordern und zu konsultieren.

Allgemeine Eigenschaften

Chemische StrukturTeilkristallin
Spezifisches Gewicht (Dichte)1,05:1
L/D-Verhältnis18 – 24:1
Verdichtungsverhältnis2 – 4:1
Tonnage-Faktor3,09 – 6,18kN/cm²
Temperaturleitfähigkeit0,1995mm²/s
Max. Scherrate40.0001/s
Schwindung1,5 – 4%
Mahlgut50%
Wärmeformbeständigkeit (HDT) @ 1,82 MPa78°C
Glasübergang (Tg) @ 10°C/min-95°C
Vicat-Erweichung @ 50N115°C

Trocknung

Trocknungstemperatur49 – 60°C
Trocknungszeit1 – 2h
Empfohlene Restfeuchte0,5%
Empfohlener TrocknertypLuft
Taupunkt-40°C

Temperaturen

Massetemperatur (Melt)179 – 282°C
Düse177 – 282°C
Vorne177 – 271°C
Mitte171 – 260°C
Hinten166 – 260°C
Entformung38 – 102°C
Werkzeug (Kühlung)21 – 91°C
Einzugszone10 – 49°C

Verarbeitung

Staudruck3,4 – 13,8bar
Schneckendrehzahl40 – 70RPM
EinspritzgeschwindigkeitHoch
Zylinderauslastung25 – 75%
Einspritzdruck300 – 1.050Pbar
Nachdruck75 – 840Pbar
Restmassepolster6,4 – 12,7mm

Werkzeug

Angusskanal-Durchmesser4,06 – 9,14mm
Anschnitt-Durchmesser1,02 – 2,03mm
Anschnittfläche0,81 – 3,24mm²
Wandstärke0,79 – 5mm

Entlüftung

Tiefe (Vent Depth)0,0203 – 0,0508mm
Steg (Vent Land)0,508 – 1,02mm
Breite (Vent / Clearance)3,05 – 6,1mm
Entlastung (Relief Channel)0,254 – 0,381mm

Häufig gestellte Fragen

HDPE ist ein teilkristalliner Polyolefin-Thermoplast, hergestellt durch Polymerisation von Ethylen mit Ziegler-Natta- oder Chromkatalysatoren. Ergebnis: lineare Kette mit sehr wenigen Verzweigungen (im Gegensatz zu LDPE, das stark verzweigt ist), was eine dichte kristalline Packung (60–80% Kristallinität) ermöglicht. Typische Dichte 0,94–0,97 g/cm³ (vs 0,91–0,94 bei LDPE). Schwimmt auf Wasser, aber gerade so.
HDPE: lineare Kette, hohe Kristallinität, steif, chemikalienbeständig, undurchsichtig. Ideal für Flaschen, Rohre, Fässer, Strukturteile. LDPE: stark verzweigte Kette, niedrige Kristallinität, flexibel, durchscheinend. Ideal für Folien, Beutel, Squeeze-Flaschen, weiche Verschlüsse. LLDPE: linear, aber mit kontrollierten kurzen Verzweigungen — kombiniert HDPE-Zähigkeit mit LDPE-Flexibilität. Ideal für Stretchfolien, Premium-Beutel, Geomembranen. Faustregel: Steifigkeit → HDPE, Flexibilität + Klarheit → LDPE, hochfeste Folien → LLDPE.
Ja, lebensmittelecht zugelassen von FDA und EFSA, und enthält KEIN BPA und keine Phthalate (wird nur aus Ethylen synthetisiert). Es ist einer der sichersten Kunststoffe für Lebensmittelverpackungen — in Milchkrügen, Joghurtbehältern, Mehrwegbehältern, modernen Babyfläschchen und Kinderspielzeug. Für spezifische Lebensmittelqualitäten fordern Sie vom Lieferanten ein Zertifikat an (Additive sind eventuell nicht zertifiziert). Post-Consumer-Recyclingmaterial für Lebensmittelkontakt erfordert ein spezielles FDA-zugelassenes Verfahren mit funktioneller Barriere.
MFI misst, wie viel geschmolzener Kunststoff in 10 Minuten durch eine Standarddüse bei 2,16 kg und 190°C fließt (g/10min). Bei HDPE zeigt es indirekt das Molekulargewicht und damit die Viskosität an. Hohe MFI (15–30) = niedriges Molekulargewicht, niedrige Viskosität = Spritzgussqualität (füllt komplexe Werkzeuge, schneller Zyklus, aber schlechtere Schlagzähigkeit und schlechtere ESCR). Niedrige MFI (0,1–1) = hohes Molekulargewicht, hohe Viskosität = Blasform- oder Rohrqualität (bessere Schlagzähigkeit, bessere ESCR, erfordert aber ein anderes Verfahren). Blasformqualität für Spritzguss verwenden = Unterfüllung. Spritzgussqualität für Flaschen = Risse beim Zusammendrücken.
Environmental Stress Cracking (ESC). HDPE unter mechanischer Spannung (Innendruck der Flüssigkeit + fester Verschluss) + in Kontakt mit Tensiden (Waschmittel, Seifen, Alkohole, Pflanzenöle) entwickelt Mikrorisse in beanspruchten Zonen, die fortschreiten. Lösungen: (1) bimodales HDPE mit Copolymer (Buten oder Hexen) verwenden — 10–100× besseres ESCR, (2) Konstruktionsspannungen reduzieren (keine scharfen Ecken, keine sehr dünnen Wände), (3) Eigenspannungen aus dem Werkzeug eliminieren (hohe Werkzeugtemperatur, korrekter Nachdruck), (4) Standardtest: ASTM D1693 mit Igepal CO-630 bei 50°C.
Sehr hohe Schwindung: 1,5–3%, die höchste unter den Commodities. Und schlimmer: Es schwindet viel mehr in Fließrichtung (~2–3%) als senkrecht (~1–1,5%), was zu starkem Verzug bei großen flachen Teilen (Kisten, Deckel) führt. Lösungen: (1) gleichmäßige Wandstärke mit Variationen <15%, (2) heißes Werkzeug (50–65°C) für vollständige symmetrische Kristallisation, (3) großzügige Kühlzeit — HDPE kristallisiert langsam, kurze Zyklen = Teil mit unvollständiger Kristallinität, das im Lager weiter schwindet, (4) Anguss in der Teilmitte, nicht an einem Ende, für ausgewogenen radialen Fluss, (5) HDPE mit Talk oder Nanosilika in Betracht ziehen, um differenzielle Schwindung zu reduzieren.
Normalerweise nicht. HDPE ist sehr wenig hygroskopisch (<0,01% Umgebungsfeuchtigkeit), weit unter der kritischen Schwelle. Deshalb gibt das PDS 'Luft' als Trocknertyp oder direkt keine Trocknung an. Ausnahme: gefüllte Typen (Glasfaser, Talk, hohe Rußkonzentration) können eine leichte Trocknung bei 80°C für 1–2 h erfordern, weil der Füllstoff Feuchtigkeit absorbiert. Wenn Sie Silver Streaks oder Blasen sehen, verdächtigen Sie zuerst den Füllstoff statt des HDPE-Basismaterials oder einen schlecht gelagerten Farbmasterbatch.
Das PDS gibt 27–66°C an. Heißer (50–65°C) = höhere Endkristallinität, besserer Glanz, weniger Eigenspannungen, besseres ESCR, aber deutlich längerer Zyklus. Kälter (30–45°C) = kürzerer Zyklus und hohe Produktion, aber Teile mit unvollständiger Kristallinität, die im Lager weiter schwinden und ein höheres Verzugsrisiko haben. Für Flaschen/Kanister (wo Endsteifigkeit und ESCR wichtig sind): 50–60°C. Für Commodity-Teile ohne kritische Anforderungen (Kisten, Paletten): 30–45°C zur Optimierung der Produktion.
HDPE gewinnt bei: Tieftemperatur-Schlagzähigkeit (sogar bei –40°C, während PP spröde wird), Feuchtigkeitsbarriere, ESCR mit Reinigungsmitteln (bei bimodaler Qualität), Schweißbarkeit. PP gewinnt bei: Einsatztemperatur (120°C vs 80°C bei HDPE), Steifigkeit, Glanz, Living-Hinge-Fähigkeit (HDPE übersteht keine wiederholten Biegungen an einer Klappe). Faustregel: für Kanister, Fässer, Rohre, harte Saftverschlüsse → HDPE. Für Klappverschlüsse, mikrowellengeeignete Behälter, autoklavierbare Teile → PP. Für Outdoor-Spielzeug in kalten Klimazonen → HDPE (zerbricht nicht beim Aufprall im Winter).
Ohne Schutz nein. Reines HDPE wird unter UV im Freien in 6–12 Monaten spröde und verliert Zähigkeit. Standardlösung: HDPE mit Ruß (2–2,5% Carbon Black) — das UV-beständigste aller Commodity-Kunststoffe, hält 20+ Jahre in der Sonne (es ist das Material von Gasleitungen und Geomembranen). Wenn Sie Farbe brauchen: Typen mit HALS + UV-Stabilisatoren in Weiß/Farben, aber kürzere Lebensdauer (5–10 Jahre). Für Gartenmöbel und Spielzeug → UV-stabilisiertes HDPE. Für kritische Infrastruktur (Wasser-/Gasleitungen) → PE100 HDPE mit Ruß, Zertifizierung EN 1555/12201.

Quellen

Diskussion (0)