ISBN 978-3-8439-2874-8

978-3-8439-2874-8, Reihe Werkstoffwissenschaften

Michael Härth
Rheologische und verarbeitungstechnische Eigenschaften von reaktiv prozessierten Polyethylenterephthalaten

173 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2016), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Bei den in der Kunststoffindustrie eingesetzten Verarbeitungsverfahren erfolgt die Formgebung zumeist über den schmelzflüssigen Zustand. Das Verarbeitungsverhalten der polymeren Werkstoffe wird dabei maßgeblich durch deren Fließeigenschaften beeinflusst. Diese sind neben äußeren Parametern, wie der Temperatur oder der Deformationsart und -geschwindigkeit, im Besonderen von der molekularen Struktur der Materialien abhängig. Durch die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur, dem Fließverhalten und dem Verarbeitungsverhalten können polymere Werkstoffe maßgeschneidert werden.

In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wie die molekulare Struktur von kommerziellen Polyethylenterephthalaten (PET) durch reaktive Prozessierung mit verschiedenen niedermolekularen Substanzen, so genannten Kettenverlängerern, verändert und dadurch das Fließ- und Verarbeitungsverhalten optimiert werden kann.

Im ersten Teil der Arbeit wird dargestellt, wie die Konzentration der verwendeten Kettenverlängerer Pyromellitsäuredianhydrid und „Joncryl ADR-4368“ die Molmasse, die Molmassenverteilung, die Struktur der sich ausbildenden Langkettenverzweigungen und den Gelanteil beeinflusst. Des Weiteren werden Korrelationen zwischen den molekularen Größen und den scher- und dehnrheologischen Eigenschaften aufgezeigt. Auch wird die Effektivität der beiden Kettenverlängerer verglichen und der Einfluss der Molmasse des PET-Ausgangsmaterials auf die Ergebnisse der molekularen und rheologischen Untersuchungen dargestellt.

Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit dem Verarbeitungsverhalten der unmodifizierten und modifizierten Materialien im Folienblasprozess. Es werden Korrelationen zwischen den rheologischen Eigenschaften und relevanten Verarbeitungs- und Endprodukteigenschaften, wie dem Extrusionsdruck, der Blasenstabilität und der Dickenhomogenität der Folie, aufgezeigt. Im Besonderen wird dargestellt, dass durch die Modifikation von kommerziellem PET mit Kettenverlängerern eine verbesserte Verarbeitungsperformance gegenüber dem unmodifizierten PET erreicht werden kann.