Allgemeine Eigenschaften

Allgemeine Eigenschaften FeedbackE-Mail

Vor- und Nachteile

Vorteile Nachteile
  • Hohe Zeitstandfestigkeit, siehe Zeitstandfestigkeit unter spezifische Eigenschaften (geringe Rohrwanddicken möglich und damit größerer Rohrinnendurchmesser, günstiges hydraulisches Verhalten und sehr geringes Rohrgewicht)
  • Scherempfindlicher als andere Polyolefine (wie z.B. Polyethylen PE, Polypropylen PP)
  • Hohe Druck- und Temperaturbeständigkeit - Die zulässige Maximaltemperatur beträgt 95°C (max. 10 bar) , die kurzzeitige Störfalltemperatur 110°C.
  • In unstabilisierter Form oxidationsempfindlich (wie die meisten Natur- und Kunststoffe, wie z.B. die Polyolefine, vor allem durch die kurzwelligen UV-Anteile der Sonnenstrahlung unter Beteiligung des Luftsauerstoffs (Photo-Oxidation) geschädigt.
  • Schallhemmend (Polybuten hat von allen Rohrleitungssystemwerkstoffen den geringsten Schallgeschwindigkeitswert. Er ist z. B. zehnmal geringer als bei Stahl).
  • Nicht für tiefe Temperaturen geeignet (Generell ist Polybuten (PB) bei Temperaturen von -10°C bis 95°C einsetzbar. Unter 0°C sinkt die Schlagzähigkeit dieses Materials etwas ab. Dagegen ist die Steifigkeit bei niedrigen Temperaturen umso höher. Wie bei jedem anderen Rohrwerkstoff muss verhindert werden, dass das Medium gefriert, weil dadurch das Rohrsystem beschädigt werden kann).
  • Gute Beständigkeit gegen thermische und mechanische Beanspruchung
  • Nicht absolut diffusionsdicht - durch eine zusätzliche Barriereschicht (Permeationsperre) im Mehrschicht-Verbundrohr (EVOH oder Aluminium-Schicht) ist eine absolute Diffusionsdichtheit realisierbar
  • Ausgezeichnete Spannungsrissbeständigkeit
     
  • Geringe Wärmeleitfähigkeit – hohe Isolation und damit energetisch wirtschaftlicher als metallische Werkstoffe
 
  • Gute Wärmealterungsbeständigkeit, siehe Zeitstandfestigkeit unter spezifische Eigenschaften
 
  • Hervorragende chemische Beständigkeit - Polybuten (PB) ist unpolar und daher sehr beständig gegen den Angriff durch Chemikalien.
  • Brandverhalten - Polybuten (PB) gehört zu den brennbaren Kunststoffen. Der Sauerstoffindex beträgt 19%. Unter 21% gilt ein Kunststoff als brennbar. Nachdem die Flamme entfernt wird, tropft und brennt PB ohne zu rußen weiter. Bei der Verbrennung von PB entstehen primär Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Wasser. Laut UL94 (Test zur Brennbarkeit von Kunststoffen) ist PB als ein langsam brennender Kunststoff bei der Horizontalbrennprüfung (HB) eingestuft. Gemäß DIN 4102-1 wird PB als B2 (normal entflammbar) und entsprechend der EN 13501-1 als E-d2 klassifiziert.
   
  • Verbindungstechnik – sehr gut schweißbar, homogene und stoffschlüssige Schweißverbindung möglich, siehe Verbindungstechniken
  • Physiologisch unbedenklich - Lebensmittelrechtlich zulässig. Polybuten gibt keinerlei Geschmacks- oder Schadstoffe frei
  • Flexible Verlegung möglich – besonders flexibel, ideal für enge Biegeradien, auch kalt verlegbar.
  • Brandschutzklasse B2 normalentflammbar - In Deutschland sind Polybuten(PB)-Rohre nach DIN 4102, Teil 11 der Brandschutzklasse B2 (normalentflammbar) zugeordnet).
  • Korrosionsfrei
 
  • Keine Inkrustation (Verkrustungen an der Rohrwandung) dank glatter Innenrohroberfläche
  • Geringe thermische Längenausdehnung, geringes Kriechverhalten
  • Hohe Schlagzähigkeit
  • Hohe Abriebfestigkeit
  • Niedrige Versprödungstemperatur
    (Glasübergangstemperatur)
  • Hervorragende Ökobilanz

 

Rohrwandstärke « s »

Die Rohrwandstärke wird aus der Vergleichsspannung, dem Rohraußendurchmesser und dem zulässigen Betriebsüberdruck bei 20°C bestimmt. Bezogen auf die 20°C-Kurve bei einer Lebensdauer von 50 Jahren mit einbezogenem Sicherheitsfaktor. Vergleich von in der Haustechnik eingesetzten Trinkwasserleitungsrohren (s. Tabelle 1).

Polybuten Rohrabmessungen

Tabelle1: Rohrabmessungen DN 32 (d 40 mm) unterschiedlicher Werkstoffe
Quelle: Georg Fischer GmbH, Albershausen

Polybuten Flexibilitaet

Bild 4: Flexibilität von Polybuten
Quelle: VIEGA GmbH & Co. KG, Attendorn

 

Wärmeleitfähigkeit » λ «

Unter der Wärmeleitfähigkeit versteht man den Energietransport innerhalb eines Stoffes in Abhängigkeit der Differenz von der Rohrinnen- zur Rohraußentemperatur und der Rohrwandstärke.

Polybuten Waermeleitfaehigkeit

Tabelle 2: Wärmeleitfähigkeit » λ « unterschiedlicher Werkstoffe

 

Längenausdehnung

Unter Wärmeausdehnung (auch thermische Expansion) versteht man die Änderung der geometrischen Abmessungen (Länge, Flächeninhalt, Volumen) eines Körpers, hervorgerufen durch eine Veränderung seiner Temperatur. Die Umkehr dieses Vorganges durch die Abkühlung wird oft als Wärmeschrumpfung (auch thermische Kontraktion) bezeichnet. Der Kennwert ist der Längenausdehnungskoeffizient. Wie alle Thermoplaste weist PB einen höheren thermischen Längenausdehnungskoeffizienten auf als Metalle. Dieser beträgt 0,13 mm/mK.

 

Längenausdehnungskoeffizient (Wärmeausdehnungskoeffizient)

Der Längenausdehnungskoeffizient » α « gibt an, wie sich ein Stab von einem Meter nach der Temperaturveränderung um 1°C in der Länge verändert, gemessen in Millimetern.

Polybuten Waermeausdehnungskoeffizient

Tabelle 3: Wärmeausdehnungskoeffizienten » α « unterschiedlicher Werkstoffe

 

Festeingespannte Rohrleitung:

Die geringen Ausdehnungskräfte von Polybuten PB (30 mal geringer als Stahl und 10 mal geringer als Verbundrohr) bewirken, dass das Material die Ausdehnung in sich selbst aufnehmen kann. Das bedeutet, dass sich die Ausdehnungskräfte temporär in Form von zulässigen Eigenspannungen in die Rohrwandung verlagern.

 

Elastizitätsmodul » E «

Das E-Modul ist das Verhältnis von der Spannung zur Dehnung im noch elastischen Bereich des Werkstoffes. Je kleiner das E-Modul, desto flexibler der Werkstoff. Mit zunehmender Größe des E-Moduls wird der Werkstoff biegesteifer.

Polybuten E-Module

Tabelle 4: E-Module » E « unterschiedlicher Werkstoffe