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aktualisiert am 01. März 2024

ISBN 9783843927529

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978-3-8439-2752-9, Reihe Makromolekulare Chemie

Carolin Christine Vogt
Entwicklung und Charakterisierung einer Blendfolie aus Thermoplastischem Polyolefin und Polymilchsäure für den Automobilinnenraum

148 Seiten, Dissertation Technische Universität Braunschweig (2016), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Durch das Blenden von Polymeren unterschiedlicher Eigenschaften, können Materialien mit verschiedenen Eigenschaftsprofilen entwickelt werden, ohne eine Synthese neuer Monomere und Polymere durchführen zu müssen. Werden nicht vollständig kompatible Polymere gemischt, spielen deren Polaritäten und Viskositäten eine große Rolle bezüglich der Blendmorphologie und der Blendmechanik. Wird dabei ein geeigneter Phasenvermittler eingesetzt, legt sich dieser an die Grenzflächen der Komponenten und kompatibilisiert das Blend. Damit sinkt die Grenzflächenspannung und eine Koaleszenz der dispersen Phasen wird verhindert. Es liegt dann eine feine Phasenverteilung mit kleinen sphärischen Phasen und hoher Phasen-Matrix-Haftung im Blend vor. Besitzen dazu die vorliegenden Blendkomponenten gleiche bzw. ähnliche Viskositäten, ist das Blending begünstigt und eine feine Phasenverteilung entsteht. Dies und die Kompatibilisierung durch einen Phasenvermittler führen durch optimale Kraftübertragung an den Grenzflächen zu guten mechanischen Blendeigenschaften.

Eine für das Blendsystem aus TPO und PLA geeignete TPO-Type stellt jene mit dem kleinsten Viskositätsunterschied zum verwendeten PLA dar. Ein geeigneter Phasenvermittler für ein Blend aus polarem PLA und unpolarem TPO, stellt ein Terpolymer aus Ethylen, Butylacrylat (BA) und Glycidylmethacrylat (GMA) dar. Environmental Scanning Electron Microscopy Aufnahmen zeigen eine feine Phasenverteilung der dispersen PLA Phase. Durch Raman Messungen (Basisanalysen) der Blendfolie werden die verschiedenen Blendkomponenten im Blend lokalisiert und bestätigen die Theorie, dass der Phasenvermittler als Hülle um die dispersen Phasen liegt. Die starke kompatibilisierende Wirkung des Phasenvermittlers, wird an Hand von hohen Bruchdehnungen, welche jedoch niedriger sind als die des reinen TPO, bestätigt. Durch mathematische Modelle, basierend auf den Ergebnissen eines Mischungsversuchsplans, können die Bruchdehnungen für verschiedene Rezepturzusammensetzungen mit guter Genauigkeit vorhergesagt werden.

Die Vernetzung von PLA unter Zuhilfenahme von Triallylisocyanurat nimmt mit steigender Elektronenstrahl Dosis zu und verbessert so dessen Warmformbeständigkeit im Blend.