Materialvergleich

PC vs PMMA: Polycarbonat oder Acrylglas im Vergleich

Aktualisiert: 2026-05-04 Lesedauer: ca. 8 Minuten Typ: Materialvergleich

Chemische Struktur — Polycarbonat vs. Polyacrylat

PC (Polycarbonat) entsteht durch Phasengrenzflächen-Polykondensation von Bisphenol A (BPA) mit Phosgen oder Diphenylcarbonat. Die Wiederholeinheit enthält das aromatische BPA-Gerüst, was hohe Wärmeformbeständigkeit gibt. Die Carbonat-Gruppe (−O−CO−O−) ist hydrolyseempfindlich — PC braucht zwingende Trocknung vor Spritzguss.

PMMA (Polymethylmethacrylat) entsteht durch radikalische Polymerisation von Methylmethacrylat (MMA). Die aliphatische Esterstruktur ist stabiler gegen UV-Strahlung als PC, aber thermisch weniger belastbar. PMMA ist amorph, glaskar und mit 92 % Lichttransmission die transparentste serienfähige Polymerklasse.

Beide sind amorph (kein Schmelzpunkt, sondern Glasübergang) und damit volltransparent. PC hat Tg ~150 °C, PMMA ~105 °C — eine Differenz, die sich direkt in der Wärmeformbeständigkeit niederschlägt.

Direkter Eigenschaftsvergleich

Die folgenden Werte gelten für ungefärbte Standard-Spritzguss-Typen:

Eigenschaft	PC	PMMA	Bewertung
Dichte	1,20 g/cm³	1,18 g/cm³	fast gleich
Lichttransmission (3 mm)	88–89 %	91–92 %	PMMA besser
Brechungsindex	1,585	1,492	PC höher
Glasübergang Tg	145–150 °C	100–110 °C	PC deutlich besser
HDT/A (1,8 MPa)	125–135 °C	85–105 °C	PC deutlich besser
Zugfestigkeit	60–70 MPa	70–80 MPa	PMMA etwas höher
E-Modul	2.300–2.500 MPa	3.100–3.300 MPa	PMMA steifer
Charpy ungekerbt	NB (kein Bruch)	15–25 kJ/m²	PC weit besser
Charpy gekerbt	60–80 kJ/m²	2–5 kJ/m²	PC ~30× besser
Bleistifthärte	B–HB	2H–3H	PMMA viel kratzfester
UV-Beständigkeit (ohne Stab.)	mäßig (Vergilbung)	sehr gut	PMMA klar besser
Brennbarkeit (UL 94)	V-2 bis V-0 (FR)	HB	PC besser
Materialpreis	3,5–5,0 €/kg	2,5–3,5 €/kg	PMMA günstiger

Schlagzähigkeit — der Hauptgrund für PC

Der dominante Vorteil von PC ist die Schlagzähigkeit. PC wird in Sicherheitsanwendungen eingesetzt, weil es bei Schlagbelastung typischerweise nicht splittert, sondern verformt sich plastisch. PMMA dagegen ist sprödartig und zerbricht in scharfkantige Bruchstücke.

Charpy gekerbt 23 °C: PC 60–80 kJ/m² (kein Bruch in Standard-Tests bei einigen Marken), PMMA 2–5 kJ/m². Faktor 20–30.
Charpy −30 °C: PC bleibt bei 30–50 kJ/m², PMMA fällt auf 1–2 kJ/m².
Beanspruchung mit Geschossen (z.B. Polizei-Schutzschilde): PC ist Standard, PMMA scheidet aus.

Praxis: Helme (Motorrad, Fahrrad), Maschinenschutzhauben, Sicherheitsverglasung, Roboterschutz, Sportbrillen → fast immer PC. Wo Schlagzähigkeit weniger kritisch ist und Optik zählt → PMMA.

Optische Eigenschaften und Verglasungs-Anwendungen

PMMA hat bessere optische Eigenschaften: höhere Lichttransmission (92 %), niedrigere Doppelbrechung, geringere Vergilbungstendenz. Der höhere Brechungsindex von PC (1,585 vs 1,492) macht es für Brillengläser und Smartphone-Kameralinsen attraktiv (dünnere Linsen bei gleicher Brechkraft).

Im Außeneinsatz unterscheiden sich beide deutlich: PMMA bleibt über Jahrzehnte klar (UV-stabil), PC vergilbt ohne UV-Schutz binnen 1–3 Jahren erkennbar. Lösung für PC: Coextrusion mit PMMA-Decklage (UV-Schutz + Kratzbeständigkeit) oder Hardcoat-Beschichtung (Silikon-Acrylat-Topcoat).

Für Heckleuchten (Automotive) dominiert PMMA wegen Optik und UV-Stabilität. Für Maschinenschutz, Schiebedächer, Helmvisiere dominiert PC wegen Schlagzähigkeit. Für Lärmschutzwände und großflächige Verglasung wird PC + PMMA-Coex eingesetzt — Schlagzähigkeit innen, Witterungsbeständigkeit außen.

Verarbeitung und Kostenvergleich

Beide sind im Spritzguss verarbeitbar, aber mit unterschiedlichen Anforderungen:

PC: Massetemperatur 280–320 °C, Werkzeug 80–120 °C, zwingende Trocknung 120 °C / 4 h auf <0,02 % Restfeuchte. Schwindung niedrig (0,5–0,8 %).
PMMA: Massetemperatur 220–260 °C, Werkzeug 60–100 °C, Trocknung 80 °C / 2–4 h. Schwindung 0,4–0,7 %.

PC ist anspruchsvoller in der Verarbeitung — Trocknungsfehler führen zu Hydrolyse der Carbonat-Gruppe und drastischem Festigkeitsverlust. PMMA ist toleranter, aber ebenso hydrosensibel.

Materialkosten: PMMA liegt bei 2,5–3,5 €/kg, PC bei 3,5–5,0 €/kg. Für großflächige Verglasung wird der Kostenunterschied wirtschaftlich relevant. PC/PMMA-Blends (z.B. Tritan-ähnlich) kombinieren Eigenschaftsprofil und Preis.

Häufige Fragen

Was ist schlagzäher — PC oder PMMA?

PC ist 20–30× schlagzäher als PMMA. Im Charpy-Test (gekerbt) erreicht PC 60–80 kJ/m², PMMA nur 2–5 kJ/m². PC verformt sich plastisch bei Schlag, PMMA splittert.

Welches Material ist transparenter?

PMMA hat 91–92 % Lichttransmission (3 mm Dicke), PC 88–89 %. PMMA gilt als das transparenteste großserienfähige Polymer und übertrifft sogar Glas (88–91 %).

Welches ist UV-beständiger?

PMMA. Es bleibt über Jahrzehnte ohne UV-Schutz klar. PC vergilbt ohne Stabilisierung binnen 1–3 Jahren spürbar. Daher wird PC für Außenanwendungen oft mit PMMA-Coextrusion oder Hardcoat versehen.

Welches Material kratzt schneller?

PC ist deutlich kratzempfindlicher als PMMA. PMMA hat Bleistifthärte 2H–3H, PC nur B–HB. Beide können mit Hardcoat-Beschichtung kratzfest gemacht werden.

PC oder PMMA für die Spritzgussverarbeitung?

PMMA ist bei niedrigeren Massetemperaturen verarbeitbar (220–260 °C statt 280–320 °C bei PC) und tolerant gegenüber kürzerer Trocknungszeit. PC erfordert zwingend 120 °C / 4 h Trocknung — sonst hydrolysiert das Material und verliert drastisch an Festigkeit.

Weiterführend: Siehe verlinkte Material- und Verfahrensseiten unten.