Thesis - Tumb1.biblio.tu-muenchen.de - Technische Universität ...
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Übersicht Abb. 2-4 sind die möglichen supermolekularen Struk<strong>tu</strong>ren und Morphologien<br />
sowie einige charakteristische Größen zusammengefasst.<br />
9 Kunststoffen____________________________________Seite von Eigenschaften Grundlegen<strong>de</strong> 2.2<br />
Abb. 2-5:<br />
Schema zum supermolekularen Aufbau von amorphen und teilkristallinen Polymeren;<br />
a) statistisches Knäuel, b) Mizellenkristall, c) Lamellenkristall, d) Na<strong>de</strong>lkristall,<br />
e) Spährolith, f) lamellares Gefüge, g) Fasergefüge und h) Sish-Kebab<br />
Gefüge<br />
Betrachtet man die mechanischen Eigenschaften von Polymeren in Abhängigkeit <strong>de</strong>r<br />
Tempera<strong>tu</strong>r, so kommt es für je<strong>de</strong>s Polymer bei einer bestimmten Tempera<strong>tu</strong>r, <strong>de</strong>r<br />
sogenannten Glastempera<strong>tu</strong>r (Tg), zu einer Än<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s Elastizitätsmoduls.<br />
Unterschreitet man diese charakteristische Tempera<strong>tu</strong>r, wird die Beweglichkeit <strong>de</strong>r<br />
Makromolekülketten in <strong>de</strong>n amorphen Bereichen <strong>de</strong>s Polymers dramatisch reduziert, sie<br />
frieren ein. Oberhalb <strong>de</strong>r Glastempera<strong>tu</strong>r (Glaspunkt) können sich diese Ketten relativ<br />
frei bewegen. Thermisch bedingte Fluk<strong>tu</strong>ationen <strong>de</strong>r mikroskopischen Polymerdichte<br />
sind die Folge. Die Glastempera<strong>tu</strong>r gibt daher an, bei welcher Tempera<strong>tu</strong>r das<br />
Polymer vom glasartigen, relativ sprö<strong>de</strong>n in einen elastischen, gummiartigen Zustand<br />
übergeht. So weist amorphes PET eine Glastempera<strong>tu</strong>r von 67°C auf, kristallines<br />
dagegen eine Glastempera<strong>tu</strong>r von 82°C. Für PP wer<strong>de</strong>n <strong>de</strong>utlich niedrigere Werte von<br />
5°C bis -20°C angegeben [20,21]. Da Polymere im glasartigen Zustand im Vergleich<br />
zum gummiartigen nicht im thermodynamischen Gleichgewicht vorliegen und daraus<br />
struk<strong>tu</strong>relle Unterschie<strong>de</strong> resultieren, sind auch unterschiedliche<br />
Permeationseigenschaften zu erwarten (siehe Kap. 2.3.1).<br />
Tg<br />
Insgesamt hängen damit die mechanischen, optischen, thermischen Eigenschaften als<br />
auch die Barrierewirkung <strong>de</strong>s Polymers gegen permeieren<strong>de</strong> Stoffe wesentlich vom<br />
struk<strong>tu</strong>rellen Aufbau <strong>de</strong>s Polymers ab. Durch die Herstellungs- und<br />
Verarbei<strong>tu</strong>ngsbedingungen kann dieser jedoch noch wesentlich beeinflusst wer<strong>de</strong>n. Aus<br />
diesem Grund soll im Folgen<strong>de</strong>n auch kurz auf typische Folienherstellungsverfahren<br />
eingegangen wer<strong>de</strong>n.