Kunststoffe aus Makromolekülen

Möchte man die Kristallite von Polymeren untersuchen, die aus der Schmelze und aus Lösung nicht
teilkristallin anfallen, so gibt es zwei Möglichkeiten: Der Aufbau der Polymere erfolgt von Anfang
an sehr langsam. Auch bei nicht vorhandener Verknäuelung muss man den Molekülen zur
Parallellagerung genügend Zeit lassen. Eine solche Umlagerung ist selbstverständlich nur dann
möglich, wenn die Platzwechselvorgänge noch nicht eingefroren sind. Der zweite, üblicherweise
leichter durchzuführende Weg beschreitet ein langes Tempern bei mittleren Temperaturen. Die
Kristallisationsgeschwindigkeit wird durch die Keimbildungsgeschwindigkeit und die Wachstums-
geschwindigkeit der so entstandenen Keime festgelegt.
Kristalline und amorphe Zustände treten im Sinne des obigen 2-Phasenmodells in sehr vielen
hochmolekularen Stoffen gemeinsam auf. Die statistische Verteilung kristalliner und amorpher
Bereiche und deren Größe hat mit der Länge der Fadenmoleküle aber nichts zu tun. Ein einzelnes
Molekül kann verschiedenen Bereichen angehören und wesentlich größer sein als ein Kristallit.
Aufgrund des 2-Phasenmodells nahm man lange Zeit an, dass es für die optimalen
Gebrauchseigenschaften der Kunststoffe wichtig sei, dass ihre kristallinen und amorphen Bereiche in
einem gut ausgewogenen Verhältnis zueinander stehen, wobei die kristallinen Bereiche allein die hohe
Festigkeit und Temperaturbeständigkeit, die amorphen die Elastizität bestimmen sollten.
Diese Vorstellung ist inzwischen grundlegend revidiert worden. Es ist häufig übersehen worden, dass
das amorphkristalline 2-Phasenmodell eine Abstraktion darstellt, die nur einen stark idealisierten
Teilaspekt der tatsächlich vorliegenden Festkörperstrukturen wiedergibt. Entsprechendes gilt für den
sog. "Kristallinitätsgrad", der zwar im Rahmen des 2-Phasenmodells klar definiert, im Hinblick auf
reale Substanzen aber häufig unklar und verschwommen ist.
Einerseits bilden teilkristalline Polymere keinen Molekularfilz mit eingestreuten Kristalliten, sondern
Kristall-Lamellen mit einer hohen Konzentration an Kettenrückfaltungen in den
Lamellenoberflächen. Andererseits sind die Kristallbereiche nicht störungsfrei. Am Beispiel des
konventionellen Polyacrylnitrils (PAN) lässt sich zeigen, dass, obwohl die betreffenden
Röntgendiagramme einige Kristallreflexe aufweisen, PAN keinesfalls teilkristallin vorliegt, sondern
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