Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

20 3 Grundlagen zu Synthese und Eigenschaften von Polyesteramiden
Abbildung 3.6: Schematische Darstellung surface und bulk erosion
des pH-Werts ermitteln: Beim Abbau von PLA erzeugt die freiwerdende Milchsäure ein
saures Milieu, welches eine weitere Degradation autokatalytisch beschleunigt. Schillings
[Sch03] konnte in seinen Arbeiten keine sprunghaften Senkungen des pH-Wertes für seine
synthetisierten PEA feststellen. Garg beschreibt in ihrer Dissertation [Gar10]: Ist der
Amid-Anteil (65 %) der hergestellten PEA höher, bleibt das Molekulargewicht während
des Abbaus konstant und es erfolgt ein kontinuierlicher Abbau. Diese Ergebnisse weisen
auf einen Abbau nach dem Prinzip der surface erosion hin, da keine Freisetzung von
Oligomeren oder kleineren Molekülen aus der Polymermatrix erfolgt. Bei PEA mit gerin-
gerem Amid-Anteil (25 %) nimmt das Molekulargewicht deutlich stärker und schneller
ab. Dies lässt auf einen Abbau nach dem Mechanismus der bulk erosion schließen.
Neben dem Degradationsmechanismus lässt sich das Abbauverhalten polymerer Werk-
stoffe durch weitere Einflussfaktoren kennzeichnen:
- Hydrophilie der Oberfläche: Die Oberflächenenergie und damit die Hydrophilie steigt
mit höherem Anteil an Amidgruppen bis zu einem bestimmten Punkt und sinkt
anschließend wieder. Park et al. schlossen daraus, dass ein direkter Zusammenhang
zwischen der Hydrophilie der Oberfläche und der Zersetzungsrate des Polymers
bestehen muss. [PKYI03]
- Anteil der Ester- und Amidgruppen: Die Degradationsgeschwindigkeit steigt mit
sinkendem Esteranteil und Grad der Unordnung im Esteranteil. Des Weiteren steigt
sie bei Verringerung der molekularen Masse. [Sch03, Gar10, LLC + 06]