Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

86 5 Entwicklung eines Extrusionsprozesses zur Synthese von Polyesteramiden
5.3.2.3.5 Thermogravimetrische Analyse
Vergleichbar mit den in Kapitel 5.3.1.2.5 diskutieren TGA-Ergebnissen, weisen alle
Proben vor der Extraktion in demineralisiertem Wasser einen Beginn des thermischen
Abbaus (Onset-Point) bei etwa 160 °C und ein 3-Stufen-Degradations-Profil auf. Nach
der Wasserextraktion zeigten jedoch nur Probe PEA 12 a und PEA12 d einen Onset-
Point von 270 °C sowie ein 2-Stufen-Degradationsprofil. Für alle anderen Proben lag der
Beginn des thermischen Abbaus nur geringfügig höher zwischen 165 und 175 °C, und
das Degradationsprofil war nach wie vor 3-stufig. Wie bereits zuvor diskutiert, weisen
auch diese Ergebnisse darauf hin, dass die Reaktion unvollständig abgelaufen ist. Es liegt
daher die Vermutung nahe, dass nur zu einem geringen Anteil PEA entstanden sind, die
eher Oligomer-Charakater (s. Erläuterungen zu geringes Molekulargewicht) zeigen. Es
muss jedoch, bei ausschließlicher Betrachtung der thermischen Degradation, zu einem
geringen Anteil eine Reaktion stattgefunden haben. Andernfalls hätte einer mit dem
PCL vergleichbarer Abbau stattfinden müssen (s. Abb. 5.17).
5.3.2.3.6 Rheologische Eigenschaften
Da nicht ausreichend Polymermaterial von allen Proben zur Verfügung stand, konnten
nur ausgewählte Proben rheologisch untersucht werden. Beispielhaft ist in Abbildung
5.26 die Viskositätskurve für Probe PEA 12 d bei unterschiedlichen Temperaturen
aufgezeigt. Sie wies, wie die Viskositätsmessung anderer PEA-Mischungen, reproduzierbar
einen untypischen Viskositätsverlauf auf. Zum Vergleich sind im Anhang A.4.4 die
Viskositätskurven von PCL und PA-6 dargestellt.
Anders als für strukturviskose Materialien typisch, ist kein schergeschwindigkeitsunab-
hängiger Bereich (Newtonscher Bereich, bzw. Newtonsches Plateau) im dargestellten
Viskositätsverlauf des Polyesteramids zu erkennen. Die Viskosität nimmt bereits bei
Schergeschwindigkeiten zwischen 10 und 100 1/sec stark ab. Nach Erreichen eines Mini-
mums zwischen 60 und 120 1/sec (Übergangsbereich) steigt die Viskosität für höhere
Schergeschwindigkeiten wieder deutlich an, sogar über das Nullviskositätsniveau, bevor
sie abermals sinkt. Es lassen sich daher prinzipiell, für niedrige und hohe Schergeschwin-
digkeiten, zwei voneinander unabhängige Viskositätskurven ermitteln. Worin der Grund
für ein solches untypisches Viskositätsverhalten liegt, ist jedoch mit dem heutigen Kennt-
nisstand nicht zu erklären.
Da für die Synthese der Polyesteramide eine vergleichsweise lange Verweilzeit von etwa
10 Minuten erforderlich ist, müssen die Extruderschnecken mit geringen Drehzahlen be-