Leipzig 1999 – wissenschaftliches Programm

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DRG: Deutsche Rheologische Gesellschaft

DRG 1: Polymerschmelzen

DRG 1.2: Vortrag

Dienstag, 2. März 1999, 09:50–10:10, HS 20

Molekulare Deformationsmechanismen beim Verstrecken von Polypropylen im teilaufgeschmolzenen Zustand — •Volker Rauschenberger — BASF-AG, ZKP/T - M 505, D-67056 Ludwigshafen

Mit uniaxialer Dehnrheometrie und Spannungs-Dehnungs-Experimenten lassen sich molekulare Deformationsmechanismen semikristalliner Polymerer im teilaufgeschmolzenen Zustand untersuchen. Dieser Zustand ist von besonderer industrieller Bedeutung, da hier bestimmte Verarbeitungsschritte wie das biaxiale Recken von Polypropylen ablaufen. Dehnrheologische Experimente zeigen drei unterschiedliche Merkmale: thermische Verschiebung der Relaxationszeiten, kristalline Fragmente, die als Füllstoffe wirken, und Dehnverfestigung, die auf die Ausbildung eines temporären Netzwerks zurückzuführen ist. Mit einem einfachen Zwei-Zustands-Modell können Spannungs-Dehungskurven über eine FEM-Simulation beschrieben werden.
Basierend auf den Ergebnissen konnte ein Deformationsmodell für den teilaufgeschmolzenen Zustand postuliert werden: Nach einer orientierenden Phase brechen die Kristallamellen bei zunehmender Dehnung in ein über Tie-Moleküle verbrücktes Netzwerk auf. Amorphe Kettensegmente bilden durch Verschlaufung in kristallinen Kettenfaltungen Sollbruchstellen, die die Fragmentierung erleichtern und damit die Deformationsfähigkeit erhöhen. Fehlen bestimmte molekulare Anteile, so kann die Fragmentierung in dieser Art nicht erfolgen und man erhält eine mit starren Partikeln gefüllte Schmelze, die sich nicht mehr verarbeiten läßt.