Polyesterharz, fachlich ungesättigtes Polyesterharz (Kurzzeichen UP), ist das klassische Standard-Laminierharz im GFK-Bau. Es besteht aus einem Polyester, der in einem flüssigen Reaktionsmittel (Monomer) gelöst ist, meist Styrol. Beim Aushärten reagieren beide miteinander und vernetzen zu einem festen, nicht mehr schmelzbaren Kunststoff (Duroplast). UP ist von allen gängigen Laminierharzen das preiswerteste und gilt als guter Einstieg.
Im Formenbau wird UP für einfache bis mittlere Formen, Urmodelle, Behälter und Bootsbauteile genutzt. Es ist dünnflüssig genug, um Glasfasern gut zu tränken, und härtet schon bei Raumtemperatur (Kalthärtung). Damit lassen sich große Flächen ohne Ofen oder Heiztechnik laminieren, was die Werkstatt-Arbeit deutlich vereinfacht.
Der Preisvorteil hat aber eine Kehrseite: UP ist weniger fest, schwindet beim Aushärten stärker und nimmt mehr Wasser auf als Vinylester (VE) oder Epoxid (EP). Für hoch beanspruchte Präzisionsformen oder dauernassen Einsatz greift man daher oft zu VE oder EP. Für viele Standardanwendungen ist UP aber völlig ausreichend und das wirtschaftlichste System. Alle folgenden Zahlen sind Richtwerte und schwanken je nach Produkt und Datenblatt.
Kennwerte
Richtwerte – maßgeblich ist das Datenblatt des konkreten Produkts.
| Dichte (ausgehärtet, reines Harz) | ca. 1,1–1,25 g/cm³ (Richtwert) |
|---|---|
| Zugfestigkeit (reines Harz) | ca. 50–70 MPa (je nach Typ, Richtwert) |
| Zug-E-Modul (Steifigkeit) | ca. 3,5–4,7 GPa (Richtwert) |
| Biegefestigkeit | ca. 60–120 MPa (typisch) |
| Bruchdehnung | meist unter 3 % (eher spröde) |
| Wärmeformbeständigkeit / Gebrauchstemperatur | Bauteile meist ca. 50–80 °C bei Standardtypen (Richtwert) |
| Volumenschwindung beim Aushärten | ca. 5–10 % (hoch ggue. EP) |
| Härtung / Reaktivverdünner | MEKP ca. 1–3 % (max. ca. 5 %); Styrolanteil ca. 30–45 % je nach Typ |
Eigenschaften & Verhalten
- Radikalische KalthärtungUP härtet bei Raumtemperatur durch Zugabe eines Peroxid-Härters (meist MEKP, Methylethylketonperoxid). Ein im Harz vorhandener Beschleuniger (oft ein Cobaltsalz) startet die Reaktion ohne Hitze.
- StyrolhaltigAls Reaktionsmittel dient meist Styrol (ca. 30–45 %, je nach Typ). Es verdunstet beim Verarbeiten teilweise, riecht stark und ist gesundheitlich bedenklich – daher gute Lüftung nötig.
- Höhere SchwindungBeim Aushärten zieht sich UP stärker zusammen als Epoxid (Volumenschwindung ca. 5–10 %). Das kann bei Formen zu Verzug und Maßabweichungen führen.
- Höhere WasseraufnahmeUP nimmt mehr Feuchtigkeit auf als VE oder EP. Bei dauerndem Wasserkontakt kann das zu Blasenbildung (Osmose) führen, etwa an Bootsrümpfen.
- Bestes Preis-Leistungs-VerhältnisUP ist deutlich günstiger als VE und EP und einfach zu verarbeiten. Festigkeit, Chemie- und Wärmebeständigkeit liegen aber niedriger.
- Luftsauerstoff stört HärtungAn der freien Oberfläche bleibt UP oft klebrig, weil Luftsauerstoff die Reaktion hemmt. Abdecken (z. B. mit Folie) oder paraffinhaltige Sperrschicht/Topcoat löst das Problem.
Vorteile
- Günstigster Preis aller gängigen Laminierharze – bestes Preis-Leistungs-Verhältnis.
- Einfache Verarbeitung, dünnflüssig, tränkt Glasfasern gut.
- Kalthärtung bei Raumtemperatur – kein Ofen oder Heiztechnik nötig.
- Breites Produktangebot (Laminierharz, Gelcoat, Topcoat) und gute Verfügbarkeit im Fachhandel.
- Gut geeignet für großflächige Standardlaminate und den Einstieg in den GFK-Bau.
Grenzen
- Geringere Festigkeit und Steifigkeit als Vinylester und Epoxid.
- Höhere Schwindung beim Aushärten – Risiko von Verzug und Maßabweichungen bei Formen.
- Höhere Wasseraufnahme, Osmose-Gefahr bei Dauernässe (z. B. Boot).
- Styrolhaltig: starker Geruch, gesundheitlich bedenkliche Emissionen, gute Lüftung und Schutzausrüstung nötig; klebrige Oberfläche bei Luftkontakt.
Verarbeitung & Praxis
- Härter genau dosieren: meist ca. 1–3 % MEKP, je nach Datenblatt und Temperatur (mehr als ca. 5 % vermeiden). Zu wenig härtet nicht durch, zu viel verkürzt die Topfzeit stark.
- Wichtige Sicherheitsregel: Peroxid-Härter und Beschleuniger NIE direkt zusammengeben oder unverdünnt mischen – das kann heftig reagieren oder sich entzünden. Beide nur nacheinander und gut ins Harz einrühren. Peroxide kühl, dunkel und getrennt vom Beschleuniger lagern.
- Verarbeitungstemperatur mindestens ca. 15–20 °C. Bei Kälte härtet UP langsam oder unvollständig.
- Topf-/Gelierzeit liegt je nach Dosierung, Harztyp und Wärme oft bei etwa 10–30 Minuten – nur so viel anmischen, wie sich in der Zeit verarbeiten lässt.
- Letzte Lage abdecken oder mit paraffinhaltigem Topcoat/Sperrschicht versehen, damit die Oberfläche nicht klebrig bleibt (Luftsauerstoff hemmt die Härtung).
- Für volle Festigkeit nachhärten (Tempern): einige Stunden bei erhöhter Temperatur (z. B. ca. 40–60 °C) verbessern Endeigenschaften und Wärmestand – Herstellerangaben beachten.
Typische Einsatzgebiete
- Standard-Laminierharz für den allgemeinen GFK-Bau und einfache bis mittlere Formen
- Boots- und Behälterbau (Rümpfe, Tanks, Abdeckungen)
- Urmodelle und Formen mit moderaten Genauigkeitsanforderungen
- Großflächige Bauteile und Verkleidungen, wo Kosten zählen
- Gelcoat- und Topcoat-Schichten als Oberfläche von GFK-Teilen
- Reparaturen und Prototypen im Hobby- und Semi-Profi-Bereich
Mehr dazu: Polyester, Vinylester oder Epoxid? Der große Harz-Vergleich