Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

5 Entwicklung eines Extrusionsprozesses zur Synthese von Polyesteramiden 67
Anwesenheit von zwei Schmelz- bzw. Kristallisationspeaks ist dabei auf die blockartige
Struktur der synthetisierten Copolymere zurückzuführen. Insbesondere die Schmelz- und
Kristallisationstemperaturen der Amid-Einheit weichen stark von denen des Blends bzw.
des reinen PA-6 ab. Die Schmelz- und Kristallisationstemperaturen, die der Ester-Einheit
zuzuordnen sind, liegen im Bereich des reinen PCLs. Es ist daher anzunehmen, dass ein
Blend aus dem Copolyesteramid und dem Homopolymer PCL synthetisiert wurde, da
überschüssiges PCL aus den synthetisierten Proben nicht extrahiert wurde. Der Anteil
des PCLs dürfte jedoch recht gering sein, da die Reaktionsumsätze nach Entfernung
des Monomers ε-Caprolactam hoch sind. Dieses Ergebnis wird ebenfalls durch die in
deuteriertem Chloroform durchgeführten Protonen-( 1 H-)-NMR-Spektroskopie-Messungen
bestätigt. Vergleichend wurden sowohl die reinen Homopolymere PCL und PA-6, das
Monomer ε-Caprolactam, die Mischung PEA 12 nach Wasserextraktion sowie der PCL-
PA-6 Blend untersucht (s. Abb. A.3-A.7). Da PA-6 in Chloroform nicht löslich ist, liegen
keine spektroskopischen Ergebnisse für das Homopolymer vor. Ebenso treten bei der
Untersuchung des Blends ausschließlich Signale für den Ester auf, da das Amid nicht
gelöst wird. Der Vergleich des Homopolymers PCL mit der Mischung PEA 12 bestätigt,
aufgrund der Signalverschiebung und der Anzahl der Signale, dass eine Reaktion statt-
gefunden hat und ein Copolymer entstanden sein muss. Überschüssiges ε-Caprolactam
oder Reste des nicht-reagierten Initiators wurden bereits durch die Wasserextraktion
entfernt.
Die DSC-Analysen wurden sowohl mit in Wasser extrahierten Proben als auch mit
nicht extrahierten Polymerproben vorgenommen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass
nur kleine Mengen an Restmonomer ε-Caprolactam in den nicht extrahierten Proben
vorhanden waren. Beim Vergleich der Schmelz- und Kristallisationstemperaturen sind
daher nur geringe Unterschiede zwischen extrahierten und nicht extrahierten Proben zu
finden. Weiterhin ist festzustellen, dass PEA mit einer Aktivator C20 P Konzentration
von 1,5 Gew.-% (PEA 1, 3, 5, 7, 9, 11) höhere Schmelztemperaturen für die Amid-Einheit
aufweisen, unabhängig vom Initiator-Gehalt und CA:CL-Verhältnis. Außerdem führt für
PEA mit mehr Ester-Einheiten (CL>CA) die Kombination von 1,5 Gew.-% Initiator und
1,5 oder 3,0 Gew.-% Aktivator nach Wasserextraktion lediglich zu einem Peak für die
Ester-Einheit. Dies kann durch die geringe Inkorporierung von CA (s. auch Ergebnisse
des Reaktionsumsatzes sowie der Elementaranalyse) sowie ggf. dessen Anwesenheit als
amorphe Domäne erklärt werden. Ebenso ist den Daten der Kühlphase zu entnehmen,
dass nur ein Kristallisationspeak vorhanden ist, der der Ester-Einheit zuzuschreiben
ist. Darüber hinaus weisen Polymerproben mit einem CA:CL-Verhältnis von 1:1 die