Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

5 Entwicklung eines Extrusionsprozesses zur Synthese von Polyesteramiden 71
sowie möglicherweise funktioneller Gruppen ,wie Hydroxyl-Gruppen, in den PEA, die
eine höhere Flüchtigkeit aufweisen.
5.3.1.2.6 Mechanische Eigenschaften
Zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften wurde das Polymer unmittelbar nach
der Synthese im Microcompounder in die Spritzgießvorrichtung übertragen und Zug-
prüfkörper nach DIN EN ISO 527-2 5A [DIN10] gespritzt. Vorteil dieses Vorgehens war
die direkte Weiterverarbeitung des bereits flüssigen Polymers. Eine erneute thermische
Belastung des Polymers und damit einhergehende mögliche Degradationsmechanismen
konnten dadurch ausgeschlossen werden. Aufgrund der fehlenden Wasserextraktion, be-
fanden sich jedoch noch geringfügig Reste des Monomers CA in den synthetisierten PEA
(s. Kapitel zum Reaktionsumsatz 5.1.2.1 sowie zur Elementaranalyse 5.1.2.2). Dieses kann
durch seine morphologischen Eigenschaften Einfluss auf die Ergebnisse der mechanischen
Prüfungen nehmen. Diese Ungenauigkeit ist jedoch zu vernachlässigen in Anbetracht der
Tatsache, dass die Streuung der Messergebnisse aufgrund der geringen Anzahl von 3-5
Zugprüfstäben pro Probe größer sein kann, als bei einer größeren Anzahl Zugprüfstäben
pro Probe. Darüber hinaus ermöglichte diese Vorgehensweise einen wenig zeitaufwendig
qualitativen Vergleich der Proben untereinander. Abbildungen 5.18 - 5.20 geben eine
Übersicht der erzielten durchschnittlichen mechanischen Kennwerte des Zug-E-Moduls,
der Zugfestigkeit, d. h. der maximal erreichten Spannung vor signifikantem Kraftabfall,
und der maximalen nominellen Dehnung für die unterschiedlichen PEA-Mischungen
sowie für die Referenzmaterialien PCL und PA-6. Dabei ist für die PEA Proben zum
einen das Verhältnis von Initiator-Aktivator ebenso aufgezeigt, wie eine farbliche Diffe-
renzierung zwischen dem CA- zu CL-Verhältnis gegeben. Die in den Balken aufgeführten
Abweichungen weisen auf minimale und maximale Werte hin.
Der Zug-E-Modul (s. Abb. 5.18) liegt für die synthetisierten PEA bei durchschnittlich 200
bis 400 N/mm 2 , welcher vergleichbar mit dem des PCL bei 300 N/mm 2 ist. PA-6 weist hin-
gegen einen deutlich höheren Zug-E-Modul bei Werten zwischen 1480 und 2170 N/mm 2
auf. Während für ein CA- zu CL-Verhältnis von 1:2 und 1:1 keine eindeutige Aussage
hinsichtlich höherer Zug-E-Module, in Abhängigkeit des Initiator-Aktivator-Verhältnisses,
gemacht werden kann, weisen die Proben mit einem CA- zu CL-Verhältnis von 2:1 durch-
schnittlich höhere Werte auf. Insbesondere ein Initiator-Gehalt von 3,0 Gew.-% wirkt
sich dabei positiv für einen höheren Zug-E-Modul aus.