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