Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

14 3 Grundlagen zu Synthese und Eigenschaften von Polyesteramiden
3.2.3 Blockcopolymere und segmentierte Copolymere
Die Synthese von Diblock-Copolymeren auf Grundlage der cyclischen Monomere
ε-Caprolactam und ε-Caprolacton durch eine anionische Polymerisation wird von Chrom-
cová et al. [CBRB08] beschrieben. Als Initiator für die ringöffnende Polymerisation
wird ε-Caprolactam-Magnesiumbromid verwendet. Bei einer Reaktionstemperatur von
150 °C und unter Argonschutzgasatmosphäre ließen sich unter Variation der ester- und
amidbildenden Komponenten unterschiedliche PEA verschiedener thermischer sowie
mechanischer Eigenschaften herstellen. [CBRB08]
Lips [Lip05] und Garg [Gar10] beschreiben in ihren Dissertationen die gezielte Herstellung
von segmentierten Polyesteramiden. Garg untersuchte dabei insbesondere das Einbringen
von ein, zwei oder drei aneinanderliegenden, statistisch verteilten Amidgruppen. Es ent-
stehen teilkristalline PEA mit „harten“ und „weichen“ Segmenten. Der „harte“ Bereich
wird von den Amidgruppen dominiert. Er sorgt durch Wasserstoffbrückenbindungen für
hohe Schmelzpunkte und gute mechanische Eigenschaften. Der „weiche“ Bereich besteht
hauptsächlich aus Esterblöcken. Er zeichnet sich durch niedrige Schmelzpunkte und eine
niedrige Glasübergangstemperatur aus. [Gar10]
3.3 Thermische Eigenschaften
Die thermischen Eigenschaften der PEA hängen wesentlich von der chemischen Zu-
sammensetzung sowie der molekularen Masse ab. Während der Glasübergang für PEA
bei einem schmalen Temperaturbereich stattfindet, kann sich der Schmelzübergang
in einem breiten Temperaturbereich vollziehen. Ursache hierfür sind die unterschiedli-
chen Schmelzpunkte des Amid- und des Esterbereichs. Des Weiteren kommt es auf die
Amidsegmentlänge, die Amidkonzentration und die funktionellen Gruppen an. Diese
Größen bestimmen in welcher Menge und welche Art von Kristalliten z. B. Amid-, Ester-
oder Amid-Esterkristallite bei der Polymerisation gebildet werden und Einfluss auf den
Schmelzbreich nehmen. Die unterschiedlichen Kristalle haben verschiedene Bindungsener-
gien und daher auch unterschiedliche Schmelzpunkte. Sind mehrere Arten von Kristallen
vorhanden, entwickelt sich ein Schmelzbereich. Analog dazu bildet sich beim Abkühlen
ein Kristallisationsbereich. [Gar10]